لینک دانلود ویدئو آموزشی فرایند ساخت سلول خورشیدی
لینک دانلود ویدئو نحوه ساخت سلول خورشیدی فیلم نازک نوع cdte
ساختار باتری خورشیدی💥✨
باتری‌های خورشیدی معمولاً از مواد نیمه‌رسانا، مخصوصاً سیلیسیم، تشکیل
شده‌است. هر اتم سیلیسیم با چهار اتم دیگر پیوند تشکیل می‌دهد و بدین صورت،
شکل کریستالی آن پدید می‌آید.
در باتری‌های خورشیدی به سیلیسیم مقداری
جزئی ناخالصی اضافه می‌کنند. اگر اتم ناخالصی ۵ ظرفیتی باشد (اتم سیلیسیم ۴
ظرفیتی است)، آنگاه در ارتباط با چهار اتم سیلیسیم یک لایهٔ آن بدون پیوند
باقی می‌ماند (یک تک الکترون). به همین دلیل چون بار نسبی منفی پیدا
می‌کند به آن سیلیسیم نوع N) Negative) می‌گویند.
درصورتی که اتم
ناخالصی دارای ظرفیت ۳ باشد، آنگاه یک حفرهٔ اضافی ایجاد می‌شود. حفره را
به گونه‌ای می‌توان گفت که جای خالی الکترون است، با بار مثبت (به اندازهٔ
الکترون) و جرمی برابر با جرم الکترون؛ که این امر هم باعث مثبت شدن نسبی
ماده می‌شود و به آن سیلیسیم نوع P) Positive) می‌گویند.
هر باتری خورشیدی از ۶ لایه تشکیل شده که هر لایه را ماده‌ای خاص تشکیل می‌دهد.
در حال حاضر دو فناوری در ساخت سلولهای خورشیدی غالب است:
فناوری نسل اول و نسل دوم
فناوری نسل اول بر پایه ویفرهای سیلیکونی با ضخامت ۴۰۰–۳۰۰ میکرومتر است
که ساختاری بلوری یا چند بلوری دارند که یا از بریدن شمش بدست می‌آیند یا
از روش EFG و با کمک خاصیت مویینگی رشد داده می‌شوند.
فناوری نسل دوم یا تکنولوژی لایه نازک، براساس لایه نشانی نیمه هادی روی بسترهای شیشه‌ای، فلزی یا پلیمری، در ضخامت‌های ۵–۳ است.
هزینه مواد اولیه در تکنولوژی نسل دوم، پایین‌تر است و از آن گذشته،
اندازه سلول تا ۱۰۰ برابر بزرگتر از اندازه سلول ساخته شده با تکنولوژی نسل
اول است که مزیتی برای تولید انبوه آن محسوب می‌شود. در عوض بازدهی
سلولهای نسل اول، که اغلب سلولهای بازار را تشکیل می‌دهند، به دلیل کیفیت
بالاتر مواد، از بازدهی سلولهای نسل دوم بیشتر است. انتظار می‌رود اختلاف
بازدهی میان سلولهای دو نسل با گذشت زمان کمتر شده و تکنولوژی نسل دوم
جایگزین نسل اول شود.
در سال ۱۹۶۱، Shockley و Queisser با در نظر
گرفتن یک سلول خورشیدی پیوندی به شکل یک جسم سیاه با دمای ۳۰۰ کلوین نشان
دادند که بیشترین بازدهی یک سلول خورشیدی صرف نظر از نوع تکنولوژی بکار
رفته در آن، ۳۰٪ است که در انرژی شکاف eV1.4 یعنی انرژی شکاف گالیم آرسناید
بدست می‌آید. بنابراین بازدهی سلولهای خورشید نسل اول و دوم حتی در
بهترین حالت نمی‌تواند از حوالی ۳۰٪ بیشتر شود. این در حالی است که حد
کارنو برای تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی ۹۵٪ است. و این مقدار
تقریباً سه برابر بیشتر از بازدهی نهایی سلولهای نسل اول و دوم است.
بنابراین دستیابی به سلول‌هایی با بازدهی‌هایی دو تا سه برابر بازدهی‌های
کنونی، امکان‌پذیر است. سلولهای خورشیدی که دارای چنین بازدهی‌هایی باشند،
نسل سوم سلولهای خورشیدی نامیده می‌شوند. سلولهای متوالی، سلولهای
خورشیدی چاه کوانتومی، سلولهای خورشیدی نقطه کوانتومی، سلولهای حامل داغ،
نسل سوم سلولهای خورشیدی را تشکیل می‌دهند.
انواع سلولهای خورشیدی✨⚡️💥
سلولهای خورشیدی مبتنی بر سیلیکون کریستالی
رایج‌ترین ماده توده برای سلول خورشیدی سیلیکون کریستالی (c-Si) است ماده
توده سیلیکون با توجه به نوع کریستال و اندازه کریستال به چندین بخش تقسیم
می‌شود.
سیلیکون تک کریستالی (c-Si)
سیلیکون پلی کریستالی (poly-Si) یا چند کریستالی (mc-Si)
سلولهای خورشیدی مبتنی بر سیلیکون لایه نازک غیر کریستالی
یکی از مزایای این نوع سلولها این می‌باشد که بر پایه سیلیکون آمورف (a-Si) می‌باشد
سلولهای خورشیدی لایه نازک GaAs
یکی از ضروری‌ترین موارد که باید در مبدل انرژی فتوولتائیک خورشیدی به کار
برود تطبیق گاف انرژی با طیف خورشیدی و داشتن قابلیت تحرک بالا و طول عمر
حامل‌ها می‌باشد
سلولهای خورشیدی مبتنی بر مواد آلی
این سلول در
مقایسه با دیگر سلولهای خود بازدهی کمتری دارد و تنها به دلیل هزینه ساخت
کمتر و قابلیت انعطاف‌پذیری برای مصارف غیر صنعتی مناسب می‌باشد و قابلیت
استفاده دارد.