סוגי תאים סולאריים: חד גבישי, רב גבישי, סרט דק

באזורים שטופי השמש של כדור הארץ, שבהם אספקת חשמל קונבנציונלית היא בלתי אפשרית או לא מעשית וההתקנה של טורבינת רוח מסיבה כלשהי אינה מתאימה, ניתן להשתמש בפאנלים סולאריים (סוללות). סטים של פאנלים סולאריים בהספק גבוה מותקנים על גגות בתים פרטיים, בגנים, על ספינות, על פנסים. סוללות סולאריות ניידות משמשות לטעינת גאדג'טים וסוללות בזמן נסיעה, להנעת מכשירי קשר.

פאנלים סולאריים אמינים, אין להם חלקים נעים, אינם נתונים לבלאי מכני כמו טורבינות רוח, וזו הסיבה שהם עמידים מאוד ויכולים לשרת את בעליהם באופן אמין במשך עשרות שנים. בואו נסתכל מה הם פאנלים סולאריים, הסוגים העיקריים שלהם.

תאים סולאריים חד-גבישיים

לפאנלים סולאריים חד-גבישיים יש גוון שחור או כחול כהה מסורתי. לוחות אלו ממוסגרים על ידי מסגרת אלומיניום ומכוסים בזכוכית עמידה בפני פגיעות.

תאים סולאריים חד-גבישיים עשויים מסיליקון טהור בלבד.נמס סיליקון טהור מתמצק באיטיות במגע עם זרע, ובכך מייצר יציקת סיליקון חד-גביש גלילית בקוטר של כ-20 ס"מ ובאורך של עד 2 מטרים.

המטיל המתקבל של סיליקון טהור נחתך לצלחות בעובי של כ-300 מיקרומטר כל אחת. היעילות של יסודות כאלה מגיעה ל-19%, מכיוון שברב-מבנה זה האטומים מסודרים בצורה כזו שהם מספקים לאלקטרונים ניידות גבוהה יותר בהתאם, והסוללות מהם מציגות יעילות אנרגטית גבוהה יותר.

הלוחות מצוידים באלקטרודות מתכת בצורה של רשתות. בדרך כלל, התאים האישיים של סוללות חד-גבישיות הם בצורה של ריבועים עם פינות חתוכות.

אלמנטים אלה יעילים למדי, עיצובים תעשייתיים מראים יעילות אמיתית באזור של 16%, ולכן אלמנטים מסוג זה יקרים יותר ל-1 וואט מאשר אלמנטים רב גבישיים. חיי השירות שלהם ארוכים מאוד, הם יכולים להגיע ל-50 שנה.

תאים סולאריים רב גבישיים

תאים סולאריים פולי-גבישיים בצבע כחול בהיר הם הרבה יותר זולים מאשר חד-גבישיים. היסודות עבורם אינם עשויים מגביש אחד של סיליקון, ולכן אטומי הסיליקון מסודרים כאן בצורה אקראית.

כעת היעילות הממוצעת של פאנל פוליקריסטלי היא באזור של 13-15%. עם זאת, בשל זמינותו הרחבה, סוג זה של תאים נפוץ מאוד בקרב צרכנים המעוניינים לגשת לאנרגיה סולארית בזול ככל האפשר.

החיסרון הגדול של אלמנטים רב גבישיים הוא שהם מפגינים שבריריות קיצונית במהלך ההובלה. חיי השירות המקסימליים שלהם הם 25 שנים.תהליך הייצור התעשייתי של אלמנטים רב גבישיים משתפר עם הזמן, ולכן יש תקווה שבעתיד הם ישיגו את החד גבישי מבחינת יעילות.

תאים סולריים בסרט דק

תאים סולריים בסרט דק זול יותר לייצור מאשר סיליקון חד גבישי ופולי גבישי. הם מבוססים על סרטי פולימר, סיליקון אמורפי, אלומיניום, קדמיום טלוריד ומוליכים למחצה אחרים, שכבר משמשים לייצור מטענים לגאדג'טים, בצורת תאים סולאריים קטנים מתקפלים.

סוללות מסוג זה תופסות פי 2.5 יותר שטח מאשר סוללות גבישיות באותו הספק, אך הן יכולות לעבוד גם במזג אוויר מעונן עם אור פזור במזג אוויר מעונן, וניתן להניח את הסוללות לא רק על גג הבניין, אלא אפילו על הקירות שלו. לכן, השימוש בסוללות סרט דק מוצדק בהקמת תחנות כוח סולאריות גדולות יחסית, כאשר יש את השטח הדרוש להצבתן.

לוחות סרט דק הם הפופולריים במיוחד כיום במערכות הפועלות בקנה מידה תעשייתי עם ממירים הקשורים לרשת המספקים חשמל לרשת הציבורית. מערכות אלו דורשות בקר מתח גבוה ומהפך מיוחד, השונה מהביתיות הקונבנציונליות המשמשות עם הסוללות החד-גבישיות והרב-גבישיות הרגילות.

למרות שלתאים סולריים סרט דק העשויים סיליקון אמורפי יש יעילות ממוצעת של 7%, הם הזולים ביותר מבחינת עלויות ייצור של כל הפאנלים הסולאריים. לקדמיום טלורייד יעילות ממוצעת של 11% והוא מעט יקר יותר מסוללות סיליקון אמורפי.תאים סולאריים המבוססים על נחושת, אינדיום, גליום וסלניום הם סוללות הסרט הדק היעילות ביותר, יעילותן מגיעה ל-15%.

ראה גם:יעילות של תאים ומודולים סולאריים