Apa Perbedaan Bahan Panel Surya

Berbicara tentang panel surya, semua orang sudah familiar dengannya. Namun jika ingin membedakan bahan-bahan panel surya, mereka yang belum familiar dengan industri fotovoltaik mungkin tidak akan menyadarinya karena masih terdapat perbedaan yang signifikan antara bahan-bahan tersebut. Berikut ini adalah pemasyarakatan ilmu pengetahuan untuk membantu semua orang memahami bahan dan perbedaan panel surya dengan lebih cepat.

Sebelum membahas perbedaannya, izinkan saya menjelaskan terlebih dahulu morfologi silikon sebagai bahan bakunya. Silikon memiliki dua jenis alotrop: kristal dan amorf. Silikon kristal dibagi lagi menjadi silikon monokristalin dan silikon polikristalin. Perbedaan antara silikon monokristalin dan silikon polikristalin terutama bergantung pada struktur yang terbentuk. Ketika unsur silikon cair mengeras, atom silikon tersusun dalam bentuk kisi berlian, membentuk banyak inti kristal. Jika inti kristal ini tumbuh menjadi butiran dengan orientasi bidang kristal yang sama (yaitu, setiap butir memiliki bidang kristal yang seragam, dan butiran ini sejajar dan digabungkan), silikon monokristalin akan terbentuk. Jika inti kristal ini tumbuh menjadi butiran dengan orientasi kristal berbeda, silikon polikristalin akan terbentuk, mengandung banyak pengotor dan cacat struktural.

Oleh karena itu, pada dasarnya silikon monokristalin dan silikon polikristalin pada dasarnya adalah bahan yang sama, keduanya memiliki kisi berlian, kristal keras dan rapuh, kilau logam, dan dapat menghantarkan listrik, tetapi konduktivitasnya lebih rendah dibandingkan logam dan meningkat seiring suhu. Mereka memiliki sifat semikonduktor dan merupakan bahan semikonduktor. Namun karena perbedaan struktur kristal dan kandungan pengotor, tekstur kristal pun berbeda. Akibatnya, indeks bias cahaya dan konduksi arus juga berbeda. Mari kita lihat fitur spesifiknya di bawah ini.

Sel surya silikon monokristalin dibuat dari wafer silikon monokristalin. Dalam bahan silikon monokristalin, atom silikon tersusun secara periodik dan teratur di ruang angkasa, menunjukkan keteraturan jangka panjang. Keteraturan ini bermanfaat untuk meningkatkan efisiensi konversi sel surya. Saat ini, efisiensi konversi sel surya silikon monokristalin adalah 14% -17%, yang dapat mencapai hingga 24%. Proses produksinya sudah matang, produknya sebagian besar berbentuk persegi panjang, berwarna hitam, tanpa pola di permukaan. Mereka banyak digunakan dalam produk luar angkasa dan teknologi tinggi. Namun proses pembuatan sel surya silikon monokristalin rumit, memakan waktu, membutuhkan konsumsi energi yang tinggi, dan mengeluarkan biaya yang tinggi.

Sel surya silikon polikristalin terbuat dari bahan silikon polikristalin, yang merupakan agregat dari banyak partikel kristal tunggal. Ukuran dan orientasi kristal setiap partikel kristal berbeda satu sama lain. Oleh karena itu, terdapat cacat dan pengotor pada struktur kristal, sehingga menghasilkan efisiensi konversi energi matahari sekitar 13% hingga 15%, yang dapat mencapai hingga 20%. Produknya sebagian besar berbentuk persegi panjang siku-siku, berwarna biru, dan memiliki pola seperti bunga es di permukaannya setelah diperiksa lebih dekat. Sel surya silikon polikristalin memiliki proses produksi yang lebih sedikit, waktu produksi yang lebih singkat, dan biaya produksi yang relatif lebih rendah dibandingkan produk silikon monokristalin, sehingga juga memiliki posisi penting di pasar.

Sel surya silikon amorf, sel surya silikon kristal, itu saja. Apakah Anda memiliki sel surya yang tidak memerlukan silikon kristal? Sel surya jenis ini disebut sel surya silikon amorf. Sel surya silikon amorf diproduksi menggunakan film silikon amorf yang sangat tipis (tebal sekitar 1 mm), yang hanya mengonsumsi sedikit bahan silikon. Film tipis semikonduktor silikon dapat langsung diendapkan pada pelat kaca besar. Proses dan peralatan pembuatan silikon amorf sederhana, waktu produksi singkat dan konsumsi energi rendah, sehingga cocok untuk produksi massal. Namun, sebaliknya, efisiensi konversi sel surya silikon amorf hanya 5% -8%, mencapai 13%, dengan stabilitas yang sedikit buruk dan kelemahan yang jelas.