Врсте соларних ћелија: монокристалне, поликристалне, танкофилне

У сунчаним пределима планете, где је конвенционално напајање електричном енергијом немогуће или непрактично, а уградња ветротурбине из неког разлога није погодна, могу се користити соларни панели (батерије). Комплети соларних панела велике снаге постављају се на кровове приватних кућа, у баштама, на бродовима, на фењерима. Преносне соларне батерије се користе за пуњење уређаја и батерија током путовања, за напајање воки-токија.

Соларни панели су поуздани, немају покретне делове, нису подложни механичком хабању као ветротурбине, због чега су веома издржљиви и могу поуздано служити свом власнику деценијама. Хајде да погледамо шта су соларни панели, њихове главне врсте.

Монокристалне соларне ћелије

Монокристални соларни панели имају традиционалну црну или тамно плаву нијансу. Ови панели су уоквирени алуминијумским рамом и прекривени стаклом отпорним на ударце.

Монокристалне соларне ћелије су направљене само од чистог силицијума.Чисти растопљени силицијум се полако учвршћује у контакту са семеном, стварајући тако цилиндрични силицијумски монокристал пречника око 20 цм и дужине до 2 метра.

Добијени ингот чистог силицијума сече на плоче дебљине око 300 μм свака. Ефикасност таквих елемената достиже 19%, јер су у овој мултиструктури атоми распоређени тако да обезбеђују електронима одговарајућу већу покретљивост, а батерије из њих показују већу енергетску ефикасност.

Плоче су опремљене металним електродама у облику решетки. Обично су појединачне ћелије монокристалних батерија у облику квадрата са исеченим угловима.

Ови елементи су прилично ефикасни, индустријски дизајни показују стварну ефикасност у региону од 16%, па су елементи овог типа скупљи по 1 вату од поликристалних. Њихов радни век је веома дуг, може да достигне 50 година.

Поликристалне соларне ћелије

Јарко плаве поликристалне соларне ћелије су много јефтиније од монокристалних. Елементи за њих нису направљени од једног кристала силицијума, тако да су атоми силицијума овде распоређени на насумичан начин.

Сада је просечна ефикасност поликристалног панела у региону од 13-15%. Међутим, због своје широке доступности, ова врста ћелија је веома честа међу потрошачима који желе да приступе соларној енергији што јефтиније.

Велики недостатак поликристалних елемената је што показују екстремну крхкост током транспорта. Њихов максимални век трајања је 25 година.Процес индустријске производње поликристалних елемената се временом побољшава, па постоји нада да ће у будућности сустићи монокристалне по ефикасности.

Танкослојне соларне ћелије

Танкослојне соларне ћелије јефтинији за производњу од монокристалног и поликристалног силицијума. Засновани су на полимерним филмовима, аморфном силицијуму, алуминијуму, кадмијум телуриду и другим полупроводницима, који се већ користе у производњи пуњача за гаџете, у виду малих склопивих соларних ћелија.

Батерије овог типа заузимају 2,5 пута већу површину од кристалних при истој снази, али могу да раде и по облачном времену са расејаном светлошћу током облачног времена, а батерије се могу поставити не само на кров зграде, већ и на њене зидове. Стога је употреба танкослојних батерија оправдана у изградњи релативно великих соларних електрана, када постоји неопходна површина за њихово постављање.

То су танкослојни панели који су данас посебно популарни у системима који раде на индустријском нивоу са инвертерима везаним за мрежу који снабдевају струју јавну мрежу. Ови системи захтевају контролер високог напона и посебан инвертер, који се разликује од конвенционалних домаћих који се користе са уобичајеним монокристалним и поликристалним батеријама.

Иако танкослојне соларне ћелије направљене од аморфног силицијума имају просечну ефикасност од 7%, оне су најјефтиније у погледу трошкова производње од свих соларних панела. Кадмијум телурид има просечну ефикасност од 11% и нешто је скупљи од аморфних силицијумских батерија.Соларне ћелије на бази бакра, индијума, галијума и селена су најефикасније танкослојне батерије, њихова ефикасност достиже 15%.

Такође видети:Ефикасност соларних ћелија и модула