Ogniwa fotowoltaiczne
Rodzaje ogniw fotowoltaicznych
Ogniwa fotowoltaiczne dzielą się na różne rodzaje ze względu na strukturę krystaliczną krzemu oraz technologię produkcyjną. Zgodnie z tym podziałem wyróżnić można:
-
ogniwa monokrystaliczne,
-
ogniwa polikrystaliczne,
-
ogniwa cienkowarstwowe.
Pierwszy rodzaj rozpoznać można po kolorze, który jest czarny lub niebieski. Zbudowane są z pojedynczego kryształu i w porównaniu do innych rodzajów osiągają największą wydajność. Zastosowanie znajdują zazwyczaj tam, gdzie powierzchnia przeznaczona na instalację paneli jest ograniczona. Żywotność ogniw monokrystalicznych wynosi maksymalnie 20 lat.
Ogniwa polikrystaliczne lub multikrystaliczne
mają niebieski kolor powierzchni. Ich struktura kryształowa nie jest w pełni uporządkowana, co skutkuje mniejszą wydajnością w generowaniu prądu niż w przypadku ogniw monokrystalicznych. Ich wyprodukowanie jest jednak łatwiejsze, a sama konstrukcja mniej skomplikowana. Z tego powodu ten rodzaj ogniw jest najczęściej wykorzystywany w fotowoltaice.
Panele cienkowarstwowe
natomiast charakteryzują się kolorem czarnym lub ciemnobrązowym. Zbudowane są z cienkiej warstwy krzemu, zwanej amorficzną. Zastosowanie niewielkiej ilości materiału wpływa na obniżenie kosztów produkcji, przez co ten rodzaj ogniw jest rozwiązaniem najtańszym. Jednak ich wadą może być to, że wymagają dużo większej powierzchni oraz mają mniejszą wydajność przy pełnym nasłonecznieniu. Są za to dużo bardziej wydaje przy niższej intensywności światła, a także przy świetle rozproszonym występującym w pochmurny czy mglisty dzień. Wysokie temperatury eksploatacji również wpływają pozytywnie na wydajność tego typu ogniw.
Ogniwa II generacji – ogniwa CdTe i CIGS
Powyższy podział staje się jednak powoli przestarzały, ponieważ obecnie coraz bardziej rozwijają się ogniwa II generacji.
Do budowy ogniw CdTe wykorzystuje się półprzewodnik w postaci tellurku kadmu CdTe. W wykorzystaniu tej technologii zazwyczaj cały moduł wykonany jest z jednego ogniwa. Zużycie materiału z jakiego jest wykonane jest niewielkie, dlatego też ich cena jest atrakcyjna w stosunku do osiąganej mocy.
Ogniwa CIGS z kolei wykonane są z mieszaniny materiałów będących półprzewodnikami, takich jak miedź, ind, gal, selen. Podobnie jak w technologii CdTe zazwyczaj cały moduł zbudowany jest z pojedynczego ogniwa, jednak jego sprawność jest nieco wyższa. Produkcja tego rodzaju ogniw możliwa jest metodą przemysłowego druku, co jest rozwiązaniem bardzo tanim i wydajnym.