A napelemekkel kapcsolatos ismeretek értelmezése
Először is, a napelemes energiatermelés elve: A napelemek olyan eszközök, amelyek a fényre reagálnak és a fényenergiát villamos energiává alakítják. Sokféle anyag képződik fotovoltaikus hatással, mint például: egykristályos szilícium, polikristályos szilícium, amorf szilícium, gallium-arzenid és hasonlók. A villamosenergia-termelés elve alapvetően megegyezik, és a kristályerő-előállítási folyamatot most egy kristály példaként vették fel. A p-típusú kristályos szilíciumot foszforgal adjuk hozzá, hogy N-típusú szilíciumot kapjunk PN-csomópont kialakításához. Amikor a fény megvilágítja a napelem felszínét, a fotonok egy részét a szilícium anyag elnyeli; a fotonok energiája átkerül a szilícium atomokba, így az elektronok egyre többet mozognak, és a szabad elektron PN csomópontok mindkét oldalon koncentrálódnak, hogy potenciális különbséget képezzenek, amikor az áramkör kívülről van csatlakoztatva. E feszültség hatására a külső áramkörön keresztül áram folyik egy bizonyos kimeneti teljesítmény létrehozásához. Ennek a folyamatnak a lényege a fotonenergia elektromos energiává történő átalakításának folyamata.
Másodszor, nincs különbség a polikristályos szilícium napelemek és az elektrokristályos szilícium napelemek között. A polikristályos szilícium napelemek és a monokristályos szilícium napelemek élete és stabilitása nagyon jó. Bár a monokristályos szilícium napelemek átlagos konverziós hatékonysága körülbelül 1% -kal magasabb, mint a polikristályos szilícium napelemek átlagos konverziós hatékonysága, mivel a napelemek készítésekor a monokristályos szilícium napelemek csak kvázi négyzetekké (négy felsőrész) állíthatók elő modulok Ha a terület egy részét kitöltötték, és a polikristályos szilícium napelemje négyzet alakú, nincs ilyen probléma, így a napelem-modul hatékonysága megegyezik.
Ezenkívül, mivel a két napelemes anyag gyártási folyamata más, a polikristályos szilícium napelem gyártási folyamatában felhasznált energia körülbelül 30% -kal kevesebb, mint a monokristályos szilícium napelem.
Az egykristályos szilícium akkumulátor magas akkumulátorátalakítási hatékonysággal és jó stabilitással rendelkezik, de a költség magas. A monokristályos szilícium sejtek több mint 20 évvel ezelőtt szakították át a technikai akadályt, amely több mint 20% -os fotoelektromos konverziós hatékonyságot eredményezett.
A polikristályos szilícium sejtek alacsony költséggel és alacsony konverziós hatékonysággal rendelkeznek. Egyenes, egykristályos szilícium napelemek, az anyagok különböző hibái, mint például a gabona határok, diszlokációk, mikro-hibák és szennyeződések az anyagokban, a szén és az oxigén, valamint az átmeneti csoportok a szennyezés folyamatában. a polikristályos szilícium sejtek fotoelektromos konverziós aránya nem képes 20% -kal törni.
A szilárd fizika szempontjából a szilícium nem a leginkább ideális fotovoltaikus anyag. Ez főleg azért van, mert a szilícium egy egyszerű félvezető anyag, alacsony fényelnyelési együtthatóval, így más fotovoltaikus anyagok kutatása trenddé vált. Ezek közül a kadmium-telluridot (CdTe) két nagyon ígéretes fotovoltaikus anyagként ismerik el, és némi előrelépést tett, de sok munkát igényel a nagyszabású gyártás és a kristályos szilícium napelemekkel való versengés érdekében.