เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนคืออะไร?

เซลล์แสงอาทิตย์เป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้องเซลล์จะต้องถูกปกคลุมด้วยวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่สามารถดูดซับแสงได้เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนเป็นเซลล์แสงอาทิตย์ที่เคลือบด้วยซิลิคอนและเป็นชนิดที่ใช้กันมากที่สุดเซลล์เหล่านี้เชื่อมต่อในซีรีส์ที่เรียกว่าโมดูลและโมดูลเชื่อมต่อกันเพื่อสร้างอาร์เรย์ที่สร้างแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการสิ่งเหล่านี้จะถูกวางไว้ในภาชนะป้องกันด้านหลังแผงกระจกซึ่งนำแสงแดดไปยังเซลล์

เมื่อแสงกระทบแผงโซลาร์เซลล์โฟตอนจะถูกดูดซับโดยวัสดุเซมิคอนดักเตอร์อิเล็กตรอนถูกกระแทกและไหลผ่านวัสดุที่ผลิตกระแสไฟฟ้าอาร์เรย์ของเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิกอนแปลงพลังงานนี้เป็นกระแสไฟฟ้ากระแสไฟฟ้า (DC) โดยตรงในระบบรวมกระแสไฟฟ้าจะถูกป้อนเข้าสู่กริดไฟฟ้าโดยใช้อินเวอร์เตอร์ผลิตภัณฑ์พลังงานแสงอาทิตย์แบบสแตนด์อโลนเก็บกระแสไฟฟ้าในแบตเตอรี่

ในขณะที่ซิลิคอนเป็นองค์ประกอบที่พบบ่อยมากมันมักจะถูกผูกไว้ในซิลิกาซิลิคอนบริสุทธิ์จะต้องสกัดจากซิลิกาแล้วประมวลผลเพื่อเพิ่มการนำไฟฟ้าซิลิคอนบริสุทธิ์เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ดี แต่เมื่อมีการเพิ่มสิ่งสกปรกบางอย่างโดยทั่วไปแล้วอะตอมฟอสฟอรัสจะกลายเป็นตัวนำที่ยอดเยี่ยมการประมวลผลนี้ใช้พลังงานอย่างมากและรับผิดชอบค่าใช้จ่ายสูงของเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนเซลล์ที่ผลิตตามเนื้อผ้าใช้ซิลิกอนผลึกเดี่ยวในรูปแบบจำนวนมากซึ่งถูกตัดเป็นเวเฟอร์

เพื่อช่วยลดต้นทุนนักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิกอนฟิล์มบาง ๆสิ่งเหล่านี้ใช้เพียงประมาณหนึ่งเปอร์เซ็นต์ของซิลิคอนที่เซลล์ดั้งเดิมใช้ แต่น่าเสียดายที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่ามากเซลล์ที่ทำด้วยฟิล์มบางหลายชั้นได้รับการพัฒนาซึ่งมีประสิทธิภาพเท่ากับเซลล์ดั้งเดิมที่มีราคาแพงกว่าและยังคงรักษาประโยชน์ของต้นทุนที่ต่ำกว่าน้ำหนักเบาและความยืดหยุ่นที่มากขึ้นpolycrystalline และ silicon ฟิล์มบาง ๆ ของฟิล์มที่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมตัวเลือกที่มีต้นทุนต่ำกว่า

ความท้าทายอีกประการหนึ่งสำหรับนักวิทยาศาสตร์คือการหาวิธีเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนแสงแดดมีความยาวคลื่นหลากหลายที่มีโฟตอนที่มีพลังงานหลากหลายบางส่วนของสิ่งเหล่านี้อ่อนแอหรือแข็งแรงเกินไปที่จะสร้างคู่อิเล็กตรอนหลุมที่ต้องจับโดยวัสดุเซมิคอนดักเตอร์เซลล์ส่วนใหญ่มีประสิทธิภาพเพียง 15% ซึ่งหมายความว่าพวกเขาจะจับพลังงานไฟฟ้าได้เพียง 15% ในแสงแดดซึ่งผ่านแผงควบคุม

งานกำลังดำเนินการทั่วโลกเพื่อหาวิธีเพิ่มประสิทธิภาพและลดต้นทุนของค่าใช้จ่ายเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิกอนการค้นหาวิธีในการเพิ่มประสิทธิภาพของฟิล์มบางซึ่งจะลดค่าใช้จ่ายลงอย่างมากเป็นสิ่งสำคัญของโครงการวิจัยที่ได้รับทุนสนับสนุนจากสหภาพยุโรปบริษัท ในญี่ปุ่นได้พัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนเพื่อใช้ในหลาย ๆ ผลิตภัณฑ์ซึ่งมีประสิทธิภาพเฉลี่ย 25%Boeing-Spectrolab ซึ่งเป็น บริษัท ในสหรัฐอเมริกาได้พัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนที่มีความเข้มข้นซึ่งมีประสิทธิภาพ 40.7%

การวิจัยและการพัฒนา Mare เป็นสิ่งจำเป็นก่อนที่พลังงานแสงอาทิตย์จะกลายเป็นแหล่งพลังงานหลัก แต่นี่เป็นพื้นที่ที่ได้รับความสนใจและการระดมทุนระหว่างประเทศเมื่อต้นทุนลดลงและประสิทธิภาพดีขึ้นพลังงานแสงอาทิตย์อาจกลายเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้นแม้จะมีความท้าทายเหล่านี้เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนก็ถูกนำมาใช้ในผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายสิ่งเหล่านี้รวมถึงรายการทุกวันเช่นเครื่องคิดเลขไฟฉายเครื่องชาร์จโทรศัพท์น้ำพุน้ำและระบบน้ำร้อนในประเทศและเชิงพาณิชย์