Конструкции и монтаж фотоэлектрических модулей. Юрий Степанович Почанин

Чтение книги онлайн.

      2.2. Поколения фотоэлементов

      В зависимости от материала, конструкции и способа производства принято различать три поколения фотоэлементов:

      –ФЭП первого поколения создаются на основе пластин кристаллического кремния;

      –ФЭП второго поколения создаются на основе тонких пленок;

      –ФЭП третьего поколения создаются на основе органических и неорганических материалов., а также на основе каскадных многослойных структур и развивающихся технологий, к которым относятся:

      –фотоэлементы с квантовыми точками,

      –фотоэлементы, сенсибилизированные красителем,

      –фотоэлементы на основе полимеров,

      –фотоэлементы на основе перовскита.

      2.2.1. Первое поколение фотоэлементов

      Первое поколение фотоэлементов – классические кремниевые элементы с традиционным p-n переходом. Как правило, это пластины из чистого монокристаллического или поликристаллического кремния толщиной 200-300 мкм. Они характеризуются высоким КПД (17-22%) и высокой себестоимостью. В последние годы производителям удалось сократить себестоимость производства их, что обеспечило укрепление их позиций на мировом рынке – около 82%

      В ФЭП первого поколения используются следующие материалы:

      –монокристаллический кремний (mc-Si),

      –поликристаллический кремний (m-Si),

      –на основе GaAs, арсени́д га́ллия – химическое соединение галлия и мышьяка,

      –ribbon-технологии (EFG, S-web),

      –тонкослойный поликремний (Apex).

      Если основной элемент монокристаллической батареи – это искусственно выращенный монокристалл больших размеров, то другой вид светоприемников имеет полупроводниковый элемент поликристаллической структуры. Считается, что для потребления энергии Солнца оптимальным вариантом являются поликристаллические солнечные батареи. Они дешевле своего монокристаллического аналога, так как для производства используют обрезки, оставшиеся после монокристаллических элементов. Кремний при изготовлении рабочего элемента поликристаллической панели просто охлаждается из горячего расплава, что не требует высоких затрат и сложных технологий. По внешнему виду поликристалл кремния отличается от монокристалла неоднородностью цветовой гаммы, отливающей голубым и светло-синим цветом.

      В настоящее время основным материалом для производства солнечных элементов является достаточно распространенный химический элемент – кремний (Si), составляющий почти четвертую часть массы земной коры. Однако встречается он в природе в связанном виде (SiO2).

      ФЭП на основе монокристаллической пластины из кремния представлена на рис.2.2. Отличие СКАЧАТЬ