هل تعرف الفرق بين أحادي البلورات ومتعدد البلورات في الألواح الشمسية؟

الخلايا الشمسية هي أجهزة شبه موصلة تقوم بتحويل الإشعاع الشمسي مباشرة إلى طاقة كهربائية بناءً على التأثير الكهروضوئي لأشباه الموصلات. تشمل الخلايا الشمسية التي يتم تسويقها الآن بشكل أساسي الأنواع التالية: الخلايا الشمسية أحادية البلورة، والخلايا الشمسية متعددة البلورات، والخلايا الشمسية غير المتبلورة، وخلايا تيلوريد الكادميوم حاليًا، وخلايا سيلينيد الإنديوم النحاسية، والخلايا الحساسة لأكسيد التيتانيوم النانوي، والخلايا متعددة البلورات، والخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة والخلايا الشمسية العضوية. الخلايا، الخ. 

تتطلب الخلايا الشمسية البلورية (أحادية البلورية ومتعددة البلورات) مواد خام عالية النقاء، وتتطلب عمومًا درجة نقاء لا تقل عن 99.99998%، أي أنه يُسمح بوجود ذرتين شوائب كحد أقصى في 10 مليون ذرة. تتكون المادة من ثاني أكسيد (SiO2، المعروف أيضًا بالرمل) كمادة خام، والتي يتم صهرها وإزالة الشوائب للحصول على خشن. من ثاني أكسيد الكربون إلى الخلايا الشمسية، تتضمن عمليات وعمليات إنتاج متعددة، والتي تنقسم عمومًا بشكل تقريبي إلى: ثاني أكسيد —> الدرجة المعدنية —> ثلاثي كلوروسيلان عالي النقاء —> بولي عالي النقاء —> قضيب أحادي البلورات أو سبائك متعددة البلورات ->  رقائق -> الخلايا الشمسية .

الخلايا الشمسية أحادية البلورية مصنوعة بشكل رئيسي من أحادية البلورية. بالمقارنة مع الأنواع الأخرى من الخلايا الشمسية، تتمتع الخلايا أحادية البلورية بأعلى كفاءة تحويل. في الأيام الأولى، احتلت الخلايا الشمسية أحادية البلورات غالبية حصة السوق، وبعد عام 1998، تراجعت إلى الخلايا الشمسية متعددة البلورات، واحتلت حصة السوق المركز الثاني. نظرًا لنقص المواد الخام المتعددة في السنوات الأخيرة، بعد عام 2004، زادت الحصة السوقية للبطاريات أحادية البلورية بشكل طفيف، والآن أصبحت معظم البطاريات الموجودة في السوق أحادية البلورية.

إن بلورة الخلايا الشمسية أحادية البلورية مثالية للغاية، وخصائصها البصرية والكهربائية والميكانيكية موحدة للغاية. يكون لون الخلايا في الغالب أسود أو داكنًا، وهو مناسب بشكل خاص للتقطيع إلى قطع صغيرة لصنع منتجات استهلاكية صغيرة.

تبلغ كفاءة تحويل الخلايا أحادية البلورية في المختبر 24.7%. تتراوح كفاءة التحويل للتسويق العادي بين 10% و18%.

نظرًا لعملية إنتاج الخلايا الشمسية أحادية البلورية، تكون السبائك شبه النهائية بشكل عام أسطوانية، ثم تمر عبر التقطيع->التنظيف->وصلة الانتشار->إزالة القطب الكهربائي الخلفي->صنع الأقطاب الكهربائية->تآكل المحيط->التبخر تخفيض. يتم تحويل الفيلم العاكس والنوى الصناعية الأخرى إلى منتجات تامة الصنع. بشكل عام، يتم تقريب الزوايا الأربع للخلايا الشمسية أحادية البلورية. يبلغ سمك الخلايا الشمسية أحادية البلورية بشكل عام 200uM-350uM. اتجاه الإنتاج الحالي هو التطور نحو كفاءة عالية ورقيقة للغاية. أكد مصنعو الخلايا الشمسية الألمانية أن الخلايا الشمسية الأحادية البلورية بسمك 40 ميكرومتر يمكن أن تحقق كفاءة تحويل بنسبة 20%.

في إنتاج الخلايا الشمسية متعددة البلورات، لا تتم تنقية المواد الخام عالية النقاء إلى بلورات أحادية، ولكن يتم صهرها وصبها في سبائك مربعة، ثم معالجتها إلى شرائح رفيعة ومعالجة مماثلة مثل أحادية البلورات. من السهل التعرف على الكريستالات من سطحها. تتكون الرقاقة من عدد كبير من المناطق البلورية ذات الأحجام المختلفة (السطح بلوري). يتم إزعاج التحويل الكهروضوئي عند واجهة الحبوب بسهولة، وبالتالي فإن كفاءة تحويل الكريستالات منخفضة نسبيًا. وفي الوقت نفسه، فإن اتساق الخواص الضوئية والكهربائية والميكانيكية للخلايا الشمسية متعددة البلورات ليس جيدًا مثل الخلايا الشمسية أحادية البلورية.

تصل أعلى كفاءة لمختبر الخلايا الشمسية متعددة البلورات إلى 20.3%، والخلايا الشمسية التي يتم تسويقها عمومًا تتراوح من 10% إلى 16%، والخلايا الشمسية متعددة البلورات عبارة عن قطع مربعة، والتي تتمتع بأعلى معدل تعبئة عند صنع وحدات الطاقة الشمسية، والمنتجات جميلة نسبيًا.

يبلغ سمك الخلايا الشمسية متعددة البلورات بشكل عام 220 ميكرومتر - 300 ميكرومتر، وقد أنتجت بعض الشركات المصنعة خلايا شمسية بسمك 180 ميكرومتر، وهي تتطور نحو النحافة لتوفير المواد باهظة الثمن.

الكريستالات عبارة عن مربعات أو مستطيلات قائمة الزاوية. الزوايا الأربع للأحادية البلورية لها حواف مستديرة. الوحدة التي تحتوي على ثقب على شكل نقود في المنتصف هي وحدة أحادية البلورية. يمكنك رؤية الفرق في لمحة.

أحادي البلورية على النحو التالي ،

الكريستالات على النحو التالي،