آیا تفاوت بین مونو کریستال و پلی کریستال در پنل های خورشیدی را می دانید؟

سلول های خورشیدی دستگاه های نیمه هادی هستند که مستقیماً تشعشعات خورشیدی را بر اساس اثر فتوولتائیک نیمه هادی ها به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. سلول‌های خورشیدی تجاری‌سازی شده در حال حاضر عمدتاً شامل انواع زیر هستند: سلول‌های خورشیدی تک کریستالی، سلول‌های خورشیدی چندبلور، سلول‌های خورشیدی آمورف، و سلول‌های تلورید کادمیوم در حال حاضر، سلول‌های سلنید ایندیوم مس، سلول‌های حساس به اکسید تیتانیوم، سلول‌های پلی‌کریستالی با لایه نازک خورشیدی و سلول‌های خورشیدی آلی. سلول ها و غیره 

سلول های خورشیدی کریستالی (تک کریستالی، پلی کریستالی) به مواد خام با خلوص بالا نیاز دارند که عموماً به خلوص حداقل 99.99998 درصد نیاز دارند، یعنی حداکثر 2 اتم ناخالصی مجاز است در 10 میلیون  اتم وجود داشته باشد. این ماده از دی اکسید (SiO2 که به عنوان ماسه نیز شناخته می شود) به عنوان ماده خام ساخته شده است که ذوب شده و ناخالصی ها حذف می شوند تا درشت به دست آید. از دی‌اکسید تا سلول‌های خورشیدی، فرآیندها و فرآیندهای تولید متعددی درگیر هستند که به طور کلی به این موارد تقسیم می‌شوند: دی اکسید—>گرید متالورژیکی —>تری کلروسیلان با خلوص بالا—>پلی خلوص بالا—>میله‌های تک کریستالی یا شمش‌های چند کریستالی ->  ویفرها -> سلول‌های خورشیدی .

سلول های خورشیدی تک کریستالی عمدتا از تک کریستالی ساخته شده اند. در مقایسه با انواع دیگر سلول‌های خورشیدی، سلول‌های تک کریستالی دارای بالاترین بازده تبدیل هستند. در روزهای اولیه، سلول‌های خورشیدی تک کریستالی اکثریت سهم بازار را به خود اختصاص دادند و پس از سال 1998، به سمت پلی کریستال برگشتند و سهم بازار جایگاه دوم را به خود اختصاص داد. با توجه به کمبود مواد اولیه پلی در سال‌های اخیر، پس از سال 2004، سهم بازار مونو کریستال کمی افزایش یافته است و در حال حاضر بیشتر باتری‌هایی که در بازار دیده می‌شوند تک کریستالی هستند.

کریستال سلول های خورشیدی تک کریستالی بسیار عالی است و خواص نوری، الکتریکی و مکانیکی آن بسیار یکنواخت است. رنگ سلول ها بیشتر سیاه یا تیره است که مخصوصا برای برش به قطعات کوچک برای تولید محصولات مصرفی کوچک مناسب است.

راندمان تبدیل سلول‌های تک کریستالی در آزمایشگاه 24.7٪ است. راندمان تبدیل تجاری سازی معمولی 10-18٪ است.

به دلیل فرآیند تولید سلول های خورشیدی تک کریستالی، عموماً شمش های نیمه تمام استوانه ای شکل هستند و سپس از طریق برش-> تمیز کردن-> اتصال انتشار-> حذف الکترود پشتی-> ساخت الکترود-> خوردگی محیط-> تبخیر می گذرد. کاهش فیلم انعکاسی و سایر هسته های صنعتی به محصولات نهایی تبدیل می شوند. به طور کلی، چهار گوشه سلول های خورشیدی تک کریستالی گرد هستند. ضخامت سلول های خورشیدی مونو کریستالی به طور کلی 200uM-350uM ضخامت است. روند تولید فعلی توسعه به سمت بسیار نازک و راندمان بالا است. سازندگان سلول‌های خورشیدی آلمان تأیید کرده‌اند که تک کریستالی با ضخامت 40 میکرومولار می‌تواند 20 درصد راندمان تبدیل را به دست آورد.

در تولید سلول‌های خورشیدی پلی کریستالی، خلوص بالا به عنوان ماده اولیه به صورت تک کریستالی خالص نمی‌شود، بلکه ذوب می‌شود و به شکل شمش‌های مربعی ریخته می‌شود و سپس به صورت برش‌های نازک و پردازش مشابه به صورت تک کریستالی پردازش می‌شود. تشخیص پلی کریستالی از روی سطح آن آسان است. ویفر از تعداد زیادی نواحی کریستالی با اندازه‌های مختلف تشکیل شده است (سطح کریستالی است). تبدیل فوتوالکتریک در فصل مشترک دانه به راحتی مختل می شود، بنابراین راندمان تبدیل پلی کریستالی نسبتا پایین است. در عین حال، قوام خواص نوری، الکتریکی و مکانیکی پلی کریستال به خوبی سلول های خورشیدی تک کریستالی نیست.

بالاترین راندمان آزمایشگاه سلول های خورشیدی پلی کریستالی به 20.3 درصد می رسد و نمونه های تجاری شده عموماً 10 تا 16 درصد هستند، سلول های خورشیدی پلی کریستالی قطعات مربعی هستند که بیشترین میزان پر شدن را در هنگام ساخت ماژول های خورشیدی دارند و محصولات نسبتاً زیبا هستند.

ضخامت سلول های خورشیدی پلی کریستالی عموماً 220uM-300uM ضخامت است و برخی از سازندگان سلول های خورشیدی با ضخامت 180uM تولید کرده اند و برای صرفه جویی در مواد گران قیمت به سمت نازکی در حال توسعه هستند.

پلی کریستال ها مربع یا مستطیل قائم الزاویه هستند. چهار گوشه تک کریستالی دارای پخ های گرد است. یک ماژول با یک سوراخ پولی شکل در وسط یک بلور است. با یک نگاه می توانید تفاوت را ببینید.

تک کریستالی مانند زیر،

پلی کریستال مانند زیر،