انواع سلول خورشیدی و پنل خورشیدی

به طور کلی پنل های خورشیدی از ماژول های خورشیدی کوچک تشکیل می شوند و این ماژول ها خود نیز سلول های خورشیدی است که انـرژی خورشـید را بـه بـرق تبـدیل مـی کننـد . شکل زیر طرحی از سلول خورشیدی ، ماژول خورشیدی , پنل خورشیدی و آرایه خورشیدی را نشان می دهد .

سلول خورشیدی

سلول های خورشیدی را می توان به صورت زیر به چهار نوع اصلی تقسیم نمود . همچنین در مورد هر کدام از سلول های خورشیدی در ادامه توضیح داده شده است .
– سلول خورشیدی تک کریستال
– سلول خورشیدی پلی کریستال یا چند کریستالی
– سلول خورشیدی آمورف
– سلول خورشیدی نانو

سلول خورشیدی تک کریستال

این نوع از سلول ها از تک کریستال خالص تشکیل شده اند . در این سلول ها ، سیلیکون از یک شبکه بلوری پیوسته بدون ناخالصی تشکیل شده است . از مزایای اینگونه سلول ها می توان به بازده بالای آن ها  اشاره نمود که در حدود %15 است . از معایب آن نیز می توان به پیچیدگی ساخت این نوع سیلیکون اشاره کـرد کـه ایـن سختی منجر به افزایش قیمت آن می شود . طبق تحقیقات صورت گرفته و اخبار منتشـر شـده ، در حـال حاضر آرایه هایی با بازده حدوداً %18 هم تولید شده و روانه بازار شده اند .

سلول خورشیدی پلی کریستال یا چند کریستالی

اینگونه سلول ها از بهم پیوستن چندین تک کریستال سیلیکون تشکیل شده انـد . فرآینـد ساخت بدین گونه است که پلی کریستال سلیکون مذاب به صورت شمش قالب گیری مـی شـود و بعـد از آن ، به صورت قرص های نازك بریده شده و برای سلول های خورشیدی آماده می شود . اینگونه از سلول هـا نسـبت به حالت قبلی ، فرایند ساخت راحت تری دارند و در نتیجه قیمت آنها پایین تر است . در عین حال بـازده ایـن دسته از سلول های خورشیدی کمتر از حالت قبل بوده و چیزی در حدود %12 تخمین زده می شـود . در حال حاضر آرایه هایی با بازده حدوداً %18 هم تولید شده و روانه بازار شده اند .

سلول های خورشیدی بی نظم ( آمورف )  

در حالت کلی تفاوت عمده این دسته از سلول هـای خورشـیدی نسـبت بـه دو دسته قبلی این است که در این دسته از سلول ها ، به جای استفاده از ساختار کریستالی ، از سلول های بی نظم اتم های سیلیکون که در لایه های یکدست نازك قرار می گیرد ، استفاده شـده اسـت . ایـن نـوع از سـلول هـا را می توان هم بر روی بستر خشک و هم انعطاف پذیر نصب نمود که یکی از مزایای منحصر به فرد آن هـا اسـت . از معایب این دسته از سلول ها باید به بازده پایین آنها اشاره کـرد کـه در حـدود %6 تخمـین زده مـی شـود . امروزه از این سلول ها ، پنل های خورشیدی مختلـف از نظـر شـکل و ظرفیـت سـاخته شـده می شود . در حـال حاضـر آرایه هایی با بازده حدوداً  %9 هم تولید شده و روانه بازار شده اند .

سلول خورشیدی نانو

دسته دیگر سلول های خورشیدی ، سلول هایی با فناوری بالا هستند که در ساخت آن از مقیاس و تکنولوژی نانو استفاده شده است . همچنان این سلول ها در مرحله تست آزمایشگاهی هستند و هنوز به تولید انبوه نرسیده اند اما انتظار می رود نسل سـوم سـلول هـای خورشـیدی ( سلولهای نانو ) در سال های آینده به بازار عرضه شود و قیمت بالای سلول های خورشـیدی نسـل اول و دوم را بـه شـدت کاهش دهد .

عــــلاوه بــــر انــــواع مطــــرح شــــده ، امــــروزه مــــواد دیگــــري ماننــــد   cadmium telluride ) CdTe ) و  copper indium diselenide  ) CUIuSe2 ) برای تولید سلول های خورشیدی استفاده می شود . ایـده اصـلی اسـتفاده از ایـن مواد ، تولید انرژی سریعتر و ارزانتر نسبت به سلولهای سیلیکونی است . البتـه بـازده پـایین تـر نسـبت بـه انـواع دیگـر از مشکلات این دسته از سلول ها می باشد . همچنین مشکلات طول عمر مفید و پایـداری ایـن دسـته از سـلول هـا همچنـان پا برجاست .

سلول های خورشیدی اغلب از سیلیکون ، مس ، کادمیم سولفید و آرسنید گالیم تولید می شوند کـه سـیلیکون بـه دلیـل خواص نوری از موقعیت بهتری در بین این مواد برخوردار است . در جدول زیر بازده ماژول های خورشیدی ساخته شده از مواد مختلف نشان داده شده است . برای تولید توان مناسب ، آرایه های خورشیدی را در حالت های مختلف می توان به هم وصـل نمـود . بـراي رسـیدن بـه ولتاژ بالاتر ، آرایه ها با یکدیگر سری و برای رسیدن به جریان بیشتر با یکدیگر موازی می شوند و یا حتی می توان به صورت سری-موازی آنها را به یکدیگر متصل نمود .

بازده سلول خورشیدی

جهت کسب اطلاعات بیشتر در زمینه پنل های خورشیدی می توانید به دو لینک مقاله پنل های خورشیدی از همین سایت و دیگری صفحه پنل خورشیدی از دانشنامه ویکی پدیا مراجعه نمایید .