Beskribelse
Photovoltaic celler er solid state halvleder enhed, der konverterer sollys direkte til elektricitet.
Normalt lavet af silicium (det næststørste element i jordskorpen, der opnås fra sandet) med spor af andre elementer og er første fætre af transistorer, lysdioder (LED) og andre elektroniske enheder.
Fotovoltaisk enhed (solcelle) består af lag af halvledermaterialer med forskellige elektroniske egenskaber. I en gennemsnitlig solkrystallinsk siliciumcelle vil størstedelen af cellen være lavet af silicium, med kun en lille mængde bor for at give det en positiv karakter. Derefter er det belagt i et tyndt lag fosfor på forsiden af cellen med et ikke-reflekterende glaslag for at skabe den negative karakter. Dette skaber i sidste ende et elektrisk felt mellem de to lag, som kaldes krydset.
Photons (partikler fra lys), ramte solcellen og nogle absorberes i området af krydset, frigør elektronerne i siliciumkrystallet. Hvis fotonerne indeholder tilstrækkelig energi, vil elektronerne konvergere det elektriske felt ved krydset og bevæge sig frit gennem siliciumatomerne i cellen og flytte ind i et eksternt kredsløb som energi. Som de bevæger sig gennem det eksterne kredsløb frigiver de deres energi som elektricitet til enten 'Off Grid', til alle dine daglige husholdningsbehov og opladning af batterier til brug om aftenen. eller 'On Grid', som kan sælges tilbage til elforsyningsselskabet til en aftalt pris.
Den fotovoltaiske proces er en helt selvstændig cyklus uden bevægelige dele og intet materiale forbruges eller udsendes, og ved regelmæssig vedligeholdelse, dvs. bare at holde støv og snavs rent i mange tilfælde, kan det være op til 80-90% effektivt for godt over 40 flere år.
På en solskinsdag vil en række solceller en kvadratmeter, udsat for solen ved middagstid, modtage ca. 1 kilowatt (Kw) af strøm. Solar Innova monokrystallinske celler konverterer ca. 20% af dette til elektricitet, hvilket betyder at en kvadratmeter celler vil generere 200 elektriske watt i fuld solskin.
Forskellige solcelleteknologier skaber varierende konverteringshastigheder med amorf silicium-tynd film, der skaber omkring 6%-8%, cadmium tellurid tynd film 8%-10%, polykrystallinsk også omtalt som multikrystallinsk silicium 12%-15% og monokrystallinsk 14%-19%. Disse effektivitetsrater bliver skubbet højere næsten hvert år med nye teknologier og mere effektive siliciums.
Solar Innova producerer kun monokrystallinske og polykrystallinske celler. De væsentligste forskelle er:
Monokrystallinske
Er lavet af en enkelt krystal og skæres fra en krystalblok, der kun er vokset i en retning (et plan). Enkelt krystallinsk er vanskeligere for fabrikanten, hvilket gør en dyrere mulighed med større effektivitet end de multikrystallinske (polykrystallinske celler).
Polykrystallinsk (Multikrystallinsk)
Er lavet af en flerfacetteret krystal, der skæres fra en krystalblok, der vokser i flere retninger, hvilket gør dem lidt mindre effektive for samme størrelse celler monokrystallinske, hvilket betyder at have et større overfladeareal til samme udgangseffekt.
Produktion
Solenergiproduktionsteknologi er baseret på silicium, et fælles element, der omfatter ca. 25% af jordskorpen i masse.
Solceller fremstilles af rå siliciummaterialer i en flerstaseproces. For det første behandles råkvartsit til fremstilling af metallurgisk silicium. Dette materiale renses yderligere til halvleder-grade eller solkvalitets polysilicium-råmateriale. Genanvendelige siliciumråmaterialer, der omfatter toppe og haler af kasserede dele af siliciumbælger, gryderier og brudte siliciumskiver, der er erhvervet fra halvleder- og solenergiindustrien, kan også anvendes som råmateriale. Anvendelsen af genvindbare siliciumråmaterialer til fremstilling af ingots kan resultere i lavere samlede omkostninger til råmaterialer. Anvendelsen af genvindbare siliciumråmaterialer øger imidlertid vanskeligheden med at producere ingots af tilsvarende kvalitet til dem, der kun er fremstillet af polysilicium.
I den mest anvendte krystallinske siliciumbaserede solproduktionsproces smeltes råmaterialet i høj temperaturovne og dannes derefter i ingots gennem en krystalliseringsproces.
Gødderne skæres og skiver til fremstilling af wafers, der danner basis for en solcelle. I fremstillingsprocessen sættes elektroder i waferen til elektrisk tilslutning. Waferne rengøres og behandles derefter inden deres introduktion til fremstillingsprocessen.
Med passende behandling er der skabt forskellige lag, der producerer et elektrisk felt, som adskiller positive og negative ladninger, så snart lyset falder på solcellerne. Afgifterne forbliver tilgængelige til brug ved solcellernes to poler, som i tilfælde af et batteri. Når lyset falder på silicium med høj renhed, forårsager den fotovoltaiske effekt frigivelsen af elektroner fra siliciumatomerne. Når silicium er udformet i en solcelle med opsamlingselektroder, genererer den fotovoltaiske effekt en elektrisk strøm.
Kort overblik over de vigtigste trin i solcellefremstillingsprocessen:

