أنواع الخلايا الشمسية

يمكن تصنيع الألواح الشمسية بطرق مختلفة من مجموعة متنوعة من المواد ، ومع ذلك ، أنواع الخلايا الشمسية كالتالي:

الخلايا الشمسية أحادية السليكون

تم تصنيع الخلايا الشمسية في الأصل من السيليكون أحادي البلورية ، مما يعني أنها مصنوعة من السيليكون النقي ، وتجدر الإشارة إلى أن عملية التصنيع تبدأ باستخراج البلورات الذرية من كتلة من السيليكون المصهور ، بهدف الحصول على سبيكة أسطوانية من السيليكون متجانسة. هيكل بلوري مستمر ، ثم يتم تقطيع البلورة إلى شرائح ، ثم يتم صقلها لإنشاء روابط إيجابية وسلبية ، تسمى (الإنجليزية: PN JUNCTION) ، ثم مغلفة بطبقة مضادة للانعكاس ، وأخيراً يتم تجميعها في خلايا شمسية ، مما يشير إلى أن هذه الخلايا لديها خصائص عالية الكفاءة ولكن عملية التصنيع بطيئة وطويلة مما يعطيها ثمناً باهظاً مقارنة بالأنواع الأخرى.

الخلايا الشمسية الكريستالات السليكونية

الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون متعدد الكريستالات مصنوعة من سبائك السيليكون المربعة ، والتي يتم تصنيعها عن طريق تبريد السيليكون المصهور وصبه في كتل مطلية رقيقة ، وعندما تصلب ، تحتوي الخلايا على العديد من البلورات ، لا سيما سطح خلايا السيليكون أحادية البلورية. سطح هذه الخلايا أقل كفاءة في امتصاص أشعة الشمس ، لذلك فهي تولد كهرباء أقل ، لتعويض ذلك ، حجمها أكبر من الخلايا الأخرى ، مما يعني أنها بحاجة إلى مساحة أكبر ، لكن هذا لا ينفي حقيقة أن عملية التصنيع الخاصة بها أسهل وأقل تكلفة.

رقيقة الخلايا الشمسية

وتتكون من طبقات من المواد ذات قدرات عالية على امتصاص الفوتون مركبة على ركيزة مرنة ، ومن الجدير بالذكر أنه تم عرضها للعالم في السبعينيات من قبل باحثين في قسم الطاقة بجامعة ديلاوير في الولايات المتحدة الأمريكية. ومن ثم تطورت هذه التقنية تباعاً حتى وصلت إلى شكلها الحالي ، وهي منتشرة على نطاق واسع بسبب انخفاض سعرها وكفاءتها العالية.

خلايا شمسية عالية الكفاءة

تم تطوير الخلايا الشمسية بسبب الحاجة إلى خلايا شمسية ذات كفاءة أعلى ، ولكن تكلفة تصنيعها والمواد المطلوبة حدت من شعبيتها حتى الآن ، وأنواعها على النحو التالي:

• بطارية زرنيخيد الغاليوم: يعتبر زرنيخيد الغاليوم من أشهر مواد أشباه الموصلات في مجال الخلايا الشمسية ، ويمكن أن تصل كفاءته إلى 30٪ ، وله خصائص كهربائية جيدة بالإضافة إلى مقاومة الحرارة.
• الخلايا الشمسية متعددة الوصلات: الخلايا الشمسية تتطور بسرعة ، الخلايا الشمسية متعددة الوصلات هي تقنية حديثة يمكنها تحسين كفاءة الخلايا الشمسية المستقبلية لأنها قادرة على امتصاص أطوال موجية مختلفة من الإشعاع الشمسي باستخدام طبقات متعددة ، مما يجعلها أكثر كفاءة من خلايا مفردة. وصلة.

خلايا تقنية جديدة

يمكن أن تستفيد العديد من المواد من الإشعاع الشمسي في توليد الطاقة ، على سبيل المثال عند استخدام المواد العضوية في خلايا بيروفسكايت الشمسية ذات الهياكل البلورية المحددة ، تحتوي هذه الخلايا أيضًا على العديد من المواد ، مثل الكلور والبروم واليود والرصاص ، وهي غير مكلفة نسبيًا وفعالة ، ولكنها محدودة الاستخدام بسبب قصر عمرها الافتراضي ، وتشير إلى وجود أنواع أخرى من البطاريات ، بما في ذلك:

• الخلايا الشمسية العضوية: تتكون من طبقات من البوليمرات ، على الرغم من أنها رخيصة الثمن ، إلا أنها محدودة الكفاءة ومنتشرة.
• الخلايا الشمسية الصبغية: وهي مصنوعة من ثاني أكسيد التيتانيوم ومغلفة بطبقة رقيقة جدًا من أجهزة الاستشعار. يعتمدون على تقنية النانو في تصنيعهم. وتجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من كفاءتها العالية من الناحية النظرية ، إلا أنها لا تزال في مرحلة الاختبارات المعملية.

المراجعين

1. ، تم استرداده في 2021-5-31. ^BETHEL AFEWORK ، JORDAN HANANIA ، KAILYN STENHOUSE ، et al. (2018-6-25) ، استرجاعها 2021-5-31.يحرر.
2. ، استرجع 2021-5-31. DENNIS S (2020-10-8) ، تم استرجاعه في 2021-5-31.يحرر.
3. ، استرجع 2021-5-31.دانيال بورغيس (2020-1-23) ، استرجاعها 2021-5-31.يحرر.
4. ، RETRIEVED 2021-5-31. MARK C (2020-4-21) ، ، 2021-5-31 تم استرجاعه.يحرر.