انواع صفحه هاي خورشيدي

صفحه خورشیدی از مونتاژ سلول‌های خورشیدی بوجود می‌آید. اين صفحات، از ترکیبات نیمه هادی سیلیکونی ساخته شده‌ و وظیفه آن‌ها تبدیل انرژی نورانی خورشید به انرژی الکتریکی می‌باشد. به اين صفحات فتوولتائیک (PhotoVoltaic) یا سولار (Solar)  اطلاق ميشود.

صفحات فتوولتائیک بلحاظ تکنولوژی به ۳دسته تقسیم می‌شوند

صفحات فتوولتائیک پلی کریستال (Photovoltaic Polycrystalline Panels)

صفحات فتوولتائیک مونوکریستال (Photovoltaic Monocrystalline Panels)

صفحات فتوولتائیک نواری (Thin Film)

تفاوت این صفحه ها در روش ساخت و میزان خلوص سیلیکون به کار رفته در آن است. صفحاتی که در تولید آن ها از سیلیکون خام ریخته شده در قالب استفاده شود صفحات پلی کریستال و صفحاتی که در ساخت آن ها از سیلیکون تولید شده با فرآیند چکرالسکی (Czochralski)  استفاده شود صفحات مونو کریستال است.

هنگامي كه برای ساخت صفحه هاي خورشیدی از چند لایه نازک مواد فتوولتائیک استفاده شود صفحات فتوولتائیک نواری توليد خواهد شد.

 

۱- صفحه هاي فتوولتائیک پلی کریستال

سیلیکون خام براي توليد اين پنل ها استفاده میشود. سیلیکون خام ذوب شده و در قالب های مکعبی ريخته  بعد از سرد شدن به صورت صفحات سیلیکونی برش داده ميشود.

این صفحات آسان تر و ارزان تر از صفحات مونو توليد ميشود. در این روش، سیلیکون کمتری نسبت به روش مونو استفاده ميشود زيرا به خاطر شکل محصول نهایی نیاز به برش کناره های آن نيست. برای مصارف خانگی و در حجم کم این صفحه ها مقرون به صرفه است.

بازده این صفحه ها بین ۱۳% تا ۱۶% می رسد. همچنین شکل ظاهری این صفحات در مقایسه  با صفحات مونو و نواری زیاد قابل قبول نیست. صفحاتی به رنگ آبی تیره لکه دار که جلوه کار را تحت تاثیر قرار خواهد داد. البته شاید همین الگوی ظاهری در جایی ديگر مورد استفاده بهتري داشته باشد.

پلي

پلي كريستال

 

۲-  صفحه هاي فتوولتائیک مونوکریستال

فرآیند تولید سلولهای مونو بدين صورت است که یک دانه اولیه کوچک سیلیکون طی یک فرآیند کند و تدریجی به یک شمش بزرگ تا طول ۲متر و وزن صدها کیلوگرم رشد داده شود. این روش همان روش چکرالسکی (Czochralski) است که منجر به تولید شمش با درجه خلوص بالا میشود.

بعد از آن این شمش به شکل ویفرهای بسیار نازک سیلیکون با ضخامت چند صد میکرون به شکلهای مختلف (عموماً هشت ضلعی یا مربع) برش داده شده و شکل آشنای سلولهای مونو را تشکیل میدهند.

سلولهای مونو دارای بالاترین بازده وهمچنین بیشترین قیمت بین انواع سلول می باشند. بازده این نوع سلولها در انواع خاص در رده کاربری نظامی تا %۲۵ رسيده است.  انواع رایج آن در بازار بازدهی بین %۱۵ تا %۲۰ را دارا است.

در مقايسه با انواع دیگر بالاترین راندمان و کمترین سطح اشغال از مزيت هاي خوب ايت صفحه هاست. طول عمر بالای این صفحات نيز منجر به ضمانت بلند مدت براي فروشندگان شده است.

قيمت بالا و عملكرد ضعيف و اختلال در كاركرد هنگام پوشيده شدن روي پنل با برف يا گرد غبار و كثيفي از معايب مونو است.

مونو

مونو كريستال

۳-صفحات فتوولتائیک نواري
این نوع سلولهای خورشیدی، نسل دوم سلولها را تشکیل می دهند که تکنولوژی ساخت آنها به چهار گروه زیر تقسیم می‌شود
۱- سیلیکون آمورف (a-Si)
۲- تلورید کادمیوم/سولفید کادمیوم (CdTe/CdS)
۳- سلنید گالیوم اینیدیوم مس (CIGS)
۴- ارسنید گالیوم (GaAs)

فرآیند کلی تولید این نوع سلولها بدين صورت است كه رسوب یا نشست یک لایه یا فیلم بسیار نازک از مواد فتوولتاییک با ضخامت چند نانومتر تا چند میکرون روی بستر با ضخامت کم از جنس شیشه، پلاستیک یا فلز قرار ميگيرد.
بازده این نوع سلولها در سطح تولید تجاری بین %۱۰ تا %۱۵ است ولي بازده سلولهای بسیار گرانقیمت GaAs حدود %۳۰ می‌رسد و به اين دلیل كه سبک است و بازده خوبي دارد، برای ساخت پنلهای خورشیدی در فضاپیماها و ماهواره‌ها که وزن و راندمان، فاکتورهای مهم تری از هزینه است استفاده میگردد.
انعطاف‌پذیری و شفافیت نسبی سلولهای فیلم نازک، کاربردهایی مانند نصب در نمای ساختمان یا استفاده در نمای شیشه‌ای مات را امكان پذير ميسازد. همچنین، این نوع سلولها برای رسیدن به توان نامی نیازی به قرارگیری در معرض تابش مستقیم خورشید ندارد و به همين دليل برای استفاده در فضاهای سرپوشیده مانند تغذیه ماشین‌حسابهای رومیزی نیز مناسب هستند.
صفحات معمولی در این نوع در مقایسه با صفحه هاي مونو و پلی ارزان تر است و شکل ظاهری آن ها سیاه و یکرنگ ميشود. از تغییرات آب و هوایی و سایه زیاد تاثیرگذار نخواهد بود.
اين صفحه ها بدليل طول عمر كم برای مصرف خانگی زیاد مناسب نميباشند.

نواري

صفحه نواري

در حال حاضر چند نوع دیگر از این گونه سلول ها موجود است نظیر cpvها که در مرحله پیش از تجاری سازی به سر میبرند و نوع عجیب دیگری که امروزه در حال بررسي است سلول های خورشیدی پلاستیکی که نقش سیلیکون را كه یک نوع جوهر نیمه رسانا انجام میدهد و بر روی پلاستیک قابل چاپ بوده و بسیار ارزانتر است كه در مرحله آزمایش قرار دارد.