Σύνθεση του Ηλιακού Πάνελ του Συστήματος Παραγωγής Ηλιακής Ενέργειας

(1) Ηλιακό στοιχείο μονοκρυσταλλικού πυριτίου

Η απόδοση φωτοηλεκτρικής μετατροπής των ηλιακών κυψελών μονοκρυσταλλικού πυριτίου είναι περίπου 15 τοις εκατό και η υψηλότερη είναι 24 τοις εκατό. Αυτή είναι η υψηλότερη απόδοση φωτοηλεκτρικής μετατροπής από όλα τα είδη ηλιακών κυψελών, αλλά το κόστος παραγωγής είναι τόσο υψηλό που δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ευρέως. Το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο είναι γενικά συσκευασμένο με σκληρυμένο γυαλί και αδιάβροχη ρητίνη, επομένως είναι στιβαρό και ανθεκτικό, με διάρκεια ζωής 15 χρόνια γενικά και 25 χρόνια το πολύ.

(2) Ηλιακό κύτταρο πολυκρυσταλλικού πυριτίου

Η διαδικασία παραγωγής ηλιακών κυψελών πολυκρυσταλλικού πυριτίου είναι παρόμοια με εκείνη των ηλιακών κυψελών μονοκρυσταλλικού πυριτίου, αλλά η απόδοση φωτοηλεκτρικής μετατροπής των ηλιακών κυψελών πολυκρυσταλλικού πυριτίου πρέπει να μειωθεί πολύ και η απόδοση φωτοηλεκτρικής μετατροπής είναι περίπου 12 τοις εκατό (την 1η Ιουλίου 2004 , Sharp, Ιαπωνία, κατέγραψε τα ηλιακά κύτταρα πολυκρυσταλλικού πυριτίου με την υψηλότερη απόδοση στον κόσμο με απόδοση 14,8 τοις εκατό). Όσον αφορά το κόστος παραγωγής, είναι φθηνότερο από τα ηλιακά κύτταρα μονοκρυσταλλικού πυριτίου. Τα υλικά είναι εύκολα στην κατασκευή, εξοικονομώντας κατανάλωση ενέργειας και το συνολικό κόστος παραγωγής είναι χαμηλό, επομένως έχει αναπτυχθεί σε μεγάλο αριθμό. Επιπλέον, η διάρκεια ζωής των ηλιακών κυψελών πολυκρυσταλλικού πυριτίου είναι μικρότερη από αυτή των ηλιακών κυψελών μονοκρυσταλλικού πυριτίου. Όσον αφορά την αναλογία τιμής απόδοσης, τα ηλιακά κύτταρα μονοκρυσταλλικού πυριτίου είναι ελαφρώς καλύτερα.

(3) Ηλιακό στοιχείο άμορφου πυριτίου

Το άμορφο ηλιακό στοιχείο πυριτίου είναι ένας νέος τύπος ηλιακών κυψελών λεπτής μεμβράνης που εμφανίστηκε το 1976. Είναι εντελώς διαφορετικό από τα ηλιακά κύτταρα μονοκρυσταλλικού πυριτίου και πολυκρυσταλλικού πυριτίου στις μεθόδους κατασκευής. Η διαδικασία είναι πολύ απλοποιημένη, η κατανάλωση υλικού πυριτίου είναι μικρή και η κατανάλωση ενέργειας χαμηλότερη. Το κύριο πλεονέκτημά του είναι ότι μπορεί επίσης να παράγει ηλεκτρική ενέργεια σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού. Ωστόσο, το κύριο πρόβλημα των ηλιακών κυψελών άμορφου πυριτίου είναι η χαμηλή απόδοση φωτοηλεκτρικής μετατροπής. Το διεθνές προηγμένο επίπεδο είναι περίπου 10 τοις εκατό και δεν είναι αρκετά σταθερό. Με την παράταση του χρόνου, η απόδοση μετατροπής μειώνεται.

(4) Σύνθετο ηλιακό στοιχείο πολλαπλών συστατικών

Τα πολυσύνθετα ηλιακά κύτταρα αναφέρονται σε ηλιακά κύτταρα που δεν είναι κατασκευασμένα από υλικά ημιαγωγών ενός στοιχείου. Υπάρχουν πολλά είδη έρευνας σε διάφορες χώρες, τα περισσότερα από τα οποία δεν έχουν βιομηχανοποιηθεί, κυρίως τα ακόλουθα: α) ηλιακά κύτταρα θειούχου καδμίου β) ηλιακά κύτταρα αρσενιούχου γαλλίου γ) ηλιακά κύτταρα σεληνίου από χαλκό ινδίου (νέα κλίση διάκενου ζώνης πολλαπλών συστατικών Ηλιακά κύτταρα λεπτής μεμβράνης Cu (In, Ga) Se2)

Το Cu (In, Ga) Se2 είναι ένα ηλιακό υλικό που απορροφά το φως με εξαιρετική απόδοση. Είναι ένα πολυστοιχειακό ημιαγωγικό υλικό με κλίση ζώνης (διαφορά ενεργειακής στάθμης μεταξύ ζώνης αγωγιμότητας και ζώνης σθένους), το οποίο μπορεί να επεκτείνει το εύρος του φάσματος απορρόφησης ηλιακής ενέργειας και έτσι να βελτιώσει την απόδοση φωτοηλεκτρικής μετατροπής. Με βάση αυτό, τα ηλιακά κύτταρα λεπτής μεμβράνης μπορούν να σχεδιαστούν με σημαντικά υψηλότερη απόδοση φωτοηλεκτρικής μετατροπής από τα ηλιακά κύτταρα λεπτής μεμβράνης πυριτίου. Το ποσοστό φωτοηλεκτρικής μετατροπής που επιτυγχάνεται είναι 18 τοις εκατό. Επιπλέον, δεν υπάρχει φαινόμενο υποβάθμισης της απόδοσης (SWE) που προκαλείται από την ακτινοβολία φωτός σε τέτοια ηλιακά κύτταρα λεπτής μεμβράνης. Η απόδοση φωτοηλεκτρικής μετατροπής του είναι περίπου 50~75 τοις εκατό υψηλότερη από αυτή των εμπορικών ηλιακών συλλεκτών λεπτής μεμβράνης. Είναι το υψηλότερο επίπεδο απόδοσης φωτοηλεκτρικής μετατροπής στον κόσμο μεταξύ των ηλιακών κυψελών λεπτής μεμβράνης.