Peamised erinevused päikesepaneelide silikoonmaterjalide vahel
Päikesepaneel on oluline tehnoloogia, mida kasutatakse päikese taastuvenergia kasutamiseks. Räni on päikesepaneelide valmistamisel kõige laialdasemalt kasutatav materjal, mille N-tüüpi, monokristallilist mitmekihilist, monokristallilist tihedat ja monokristallilist lillkapsa vorme on laialdaselt uuritud. See artikkel pakub üksikasjalikku võrdlust ja tutvustamist päikesepaneelides kasutatavate eri tüüpi ränimaterjalide kohta.
N-tüüpi räni:
Päikesepaneelides kasutatavad ränimaterjalid on kas P- või N-tüüpi kujul. N-tüüpi räni kasutatakse päikeseenergia elektrienergiaks muundamise suurema efektiivsuse tõttu. Selle pinnal on P-tüüpi räniga võrreldes madalam defektide tase, mis tagab parema jõudluse nii eredas kui ka vähese valguse tingimustes. Lisaks parandavad N-tüüpi ränis kasutatavad lisandid elemendi jõudlust kõrgetel temperatuuridel.
Monokristalliline mitmekihiline räni:
Monokristalliline multivalatud räni on päikesepaneelide tehnoloogia, mis on valmistatud seemnekristalli kastmisel sularäni. Räni tahkub aeglaselt, moodustades ühe suure kristalli. See protsess annab suurema efektiivsusega päikesepatarei võrreldes enamlevinud polüräni meetoditega. Mitmikvalamise meetod vähendab lisandite ja defektide esinemist võrreldes polükristalliliste ränielementide tootmiseks kasutatavate meetoditega. Mitmekordselt valatud ränist päikesepatareide valmistamine on aga keerulisem.
Monokristalliline tihe räni:
Monokristalliline tihe räni on kallim kui polükristalliline räni. Seda toodetakse väikese seemnekristalli hõljumisel sularäniga täidetud anuma pinnal. Ränikristallid kasvavad pidevalt seemnekristallil, moodustades suure, puhta kristalli. See suurendab raku efektiivsust võrreldes polükristalliliste rakkudega. Monokristallilise räni kõrge puhtusaste tagab ka suurepärase vastupidavuse ja vastupidavuse lagunemisele.
Monokristalliline lillkapsa räni:
Monokristalliline lillkapsasäni, tuntud ka kui must räni, valmistatakse ränivahvlitele mustri söövitamise teel. See muster koosneb väga suunatud pinnakaredusest, mis püüab kinni rohkem footoneid, suurendades päikesepatareide efektiivsust.
Võrdlus ja järeldus:
Igal päikesepaneelides kasutataval ränimaterjali tüübil on oma eelised ja puudused. N-tüüpi materjalil on suurem konversiooniefektiivsus ja see talub paremini kõrgeid temperatuure, samas kui monokristallilised tüübid toodavad suurema efektiivsusega päikesepatareid. Monokristallilise multivalamise tootmine on kallim, kuid vähenenud defektide arv suurendab elemendi töökindlust. Monokristalliline tihe räni on ka kallim, kuid tagab suurepärase vastupidavuse ja vastupidavuse lagunemisele. Lõpuks suurendab monokristalliline lillkapsa räni pinna kareduse reguleerimise kaudu tõhusust. Neid erinevusi tuleb konkreetse rakenduse jaoks sobiva päikesepaneeli tüübi valimisel kindlasti arvesse võtta.