Güneş pillerinin kullanım alanları ve avantajları nelerdir? Güneş pillerinin çeşitleri, tarihsel gelişimi, birinci, ikinci ve üçüncü nesil güneş pilleri.
Güneş Pilleri
Güneş pilleri birçok uygulamaya sahiptir. Güneş pilleri, uzak alan güç sistemleri, Dünya yörüngeli uyduları ve uzay sondaları, tüketici sistemleri, örneğin, şebekeden elektrik enerjisinin kullanılamadığı durumlarda uzun süredir kullanılmaktadırlar. Ayrıca el hesap makineleri veya kol saatleri, uzak telsiz telefonlar ve su pompalama uygulamalarında da kullanılırlar. Daha yakın zamanlarda, elektrik şebekesine bir invertör aracılığıyla bağlanan güneş modülleri montajlarında, genellikle net ölçümle birlikte kullanılmaya başlanmıştır.
Güneş pilleri, sürdürülebilir bir enerji kaynağına giden kilit teknolojilerden biri olarak kabul edilir.
Tarihsel Gelişimi
İlk Nesil
Birinci nesil fotovoltaik, güneş ışığının dalga boylarına sahip ışık kaynaklarından kullanılabilir elektrik enerjisi üretebilen geniş alanlı, tek katmanlı p-n bağlantı diyotundan oluşur. Bu hücreler tipik olarak bir silikon devre levhası kullanılarak yapılır. Birinci nesil fotovoltaik hücreler (silikon devre levhası bazlı güneş pilleri olarak da bilinir), güneş pili pazarının % 86’sından fazlasını oluşturan ticari güneş pillerinde baskın teknolojidir.
İkinci Nesil
İkinci nesil fotovoltaik malzemeler, yarı iletkenlerin ince film birikintilerinin kullanımına dayanmaktadır. Bu cihazlar başlangıçta, yüksek verimli, çoklu eklemli fotovoltaik hücreler olacak şekilde tasarlandı. Daha sonra, ince bir malzeme filmi kullanmanın avantajı fark edildi ve pil tasarımı için gereken malzeme kütlesini azalttı. Bu, ince film güneş pilleri için büyük ölçüde azalan maliyetlere katkıda bulundu. Halen, incelenmekte olan veya seri üretimde, şekilsiz silikon, çok kristalli silikon, mikro kristalli silikon, kadmiyum tellürür, bakır indiyum selenit / sülfit gibi farklı teknolojiler / yarı iletken malzemeler bulunmaktadır.
Tipik olarak, ince film güneş pillerinin verimi, silikon (silikon devre levhası) güneş pilleriyle karşılaştırıldığında daha düşüktür, ancak üretim maliyetleri de daha düşüktür, bu nedenle elektriksel verimin $ / watt cinsinden daha düşük bir fiyata ulaşılabilir. Azalan kütlenin bir diğer avantajı, panelleri çatılara yerleştirirken daha az desteğe ihtiyaç duyulması ve panellerin hafif malzemeler veya esnek malzemeler, hatta tekstiller üzerine yerleştirilmesine izin vermesidir. Bu, bir sırt çantasına sığabilen ve uzak bölgelerdeki cep telefonlarına veya dizüstü bilgisayarlara güç sağlamak için kullanılabilen portatif güneş panellerine izin verir.
Üçüncü Nesil
Üçüncü nesil fotovoltaikler, diğerlerinden çok farklıdır; geniş biçimde fotojenlenmiş şarj taşıyıcılarını ayırmak için geleneksel bir p-n bağlantısına dayanmayan yarı iletken cihazlar olarak tanımlanır. Bu yeni cihazlar fotoelektrokimyasal hücreleri, Polimer güneş pillerini ve nanokristal güneş pillerini içerir.
