Ogniwa słoneczne są coraz częściej wykorzystywane do produkcji energii elektrycznej, którą potem pożytkuje się w różny sposób. Jak działają ogniwa fotowoltaiczne? Jak wygląda proces produkcji ogniw? Jakie rodzaje ogniw dostępne są obecnie na rynku? Zapraszamy do zapoznania się z artykułem, w którym rozwiejemy wszelkie wątpliwości na ten temat.
Jak produkowane są baterie słoneczne?
Baterie słoneczne składają się z połączonych szeregowo i równolegle (zależnie od zastosowania) ogniw fotowoltaicznych. Wyróżnia się dwa podstawowe typy:
- ogniwa polikrystaliczne,
- ogniwa monokrystaliczne.
Jak powstają ogniwa polikrystaliczne?
Proces produkcji ogniw polikrystalicznych jest bardzo prosty. Polega on na rozpuszczeniu czystego półprzewodnikowo krzemu w podciśnieniu, pod specjalnym szkłem ochronnym. W kolejnej fazie procesu produkcji ciekły krzem przelewany jest do kokili, w których zastyga, tworząc ukierunkowane kryształy.
Jak wygląda proces produkcji ogniw monokrystalicznych?
Moduły monokrystaliczne produkuje się w nieco inny sposób. Tu mamy do czynienia wyłącznie z jednym rodzajem kryształu. Ogniwa monokrystaliczne krzemowe produkowane są z krzemu uzyskanego w procesie Czochralskiego, który polega na wyciąganiu kryształów krzemu z roztopionej masy polikryształów. Chociaż proces ten jest droższy od procesu produkcji ogniwa polikrystalicznego, ogniwa monokrystaliczne charakteryzują się najwyższą na rynku sprawnością (około 22%) oraz wysoką trwałością wynoszącą nawet 30 lat.
Zasada działania ogniwa fotowoltaicznego
Ogniwa fotowoltaiczne działają dzięki zjawisku fotowoltaicznemu. Jest to proces, który zachodzi w półprzewodnikach pod wpływem światła. Fotony o większej energii, niż szerokość przerwy energetycznej w półprzewodniku p-n powodują przemieszczanie się elektronów z obszaru p do obszaru n, a dziur z obszaru n do obszaru p. W ten sposób pojawia się różnica potencjałów, czyli napięcie elektryczne. Dla ogniw krzemowych wynosi ono około 0,5 V. Aby ogniwa były użyteczne, konieczne jest ich połączenie szeregowe, celem uzyskania wyższego napięcia.
