• Anasayfa
• Güncel Haberler
  • Video
• Şirket Haberleri
• Ürün Haberleri
• Fuar ve Kongre
• Uygulamalar
• Teknik Bilgiler
• Uzman Gözüyle
• Roportajlar
• Firmalar-Companies

ANKET

Tüm Anketler

Hangi Paneli Seçmeliyim

Bir hücrede, üretim teknolojilerinden kaynaklanan 3 ana unsur vardır;Birincisi; öncelikle soğurduğu güneş ışığıyla elektron - delik çiftlerini tetikleyip, harekete geçiren, yarı iletken ana hammaddesi. İkincisi; yarı iletkende ancak ışınım soğurması neticesinde tetiklenen elektron ve delikleri normalde birbirinden ayrı tutan geçit ( junction ) katmanı. Üçüncüsü; hücrenin ön ve arkasında, yani pn katmanlarında oluşan akımın dış devreye akmasını sağlayacak kontaklar.Seçilen yarı iletkenin cinsine göre, kristalin ve ince film olmak üzere 2 ana grup hücre vardır.

Kristalin solar hücreler : Pazar payı %78- %80

Kristalin silikon, mikroelektronik endüstrisindeki bilgi birikimi ve tecrübelerden yararlanılarak geliştirilmişlerdir ve günümüzdeki hücrelerin çoğunda bu malzeme kullanılır.%32´lik teorik verimlerine karşın pratikdeki %11 - %16 verimlilikleriyle genel olarak güneş ışığını çok iyi soğuramaz ve bir kaç yüz mikrona kadarki oldukça kalın bir tabakadan oluşurlar. Endüstride iki çeşit kristalin silikon kullanılır. İlki, yüksek saflıktaki mono – kristal bloklardan elde edilen 150 mm cap ve 350 mikron´a kadarki  kalınlıklardaki wafer disklerden üretilen monokristal ve ikincisi de silikon blokları önce çubuklar ve sonra da wafer´lar halinde keserek elde edilen multikristal silikon. Pazardaki kristalin hücre imalatında genel eğilim, multikristal teknolojisidir.Mono ve multikristal hücreler, içine Bor ( p tipi katkı malzemesi ) katkılanmış olan Si wafer levhasının üst yüzeyine Fosfor ( n tipi katkı malzemesi ) katkılanarak bu şekilde yarı iletken özellik kazandırılan Si malzemeden üretilirler.Hücrenin üst ve alt yüzeylerine, hücrenin üst üzerine düşen günes ışığıyla katkılı Si malzemede oluşacak akımı hücre içersinde en az elektriksel direnç kaybıyla, en etkin şekilde toplayacak bağlantı terminalleri baskıları yapılır.Her Si hücre yaklaşık olarak 0,5 V gerilim üretir. Böylelikle 12 V bir akünün şarj edilebilmesi için 36 adet hücrenin seri bağlandığı paneller kullanılırlar ( 36 * 0,5 V = 18 V ). Bu hücreler sertleştirilmiş, yüksek geçirgen özellikli cam altında ve kendilerini çok iyi muhafaza edecek malzeme ( EVA ) içersinde, yüksek güvenilirlikli ve dış ortama dayanıklı, 25 yıla kadar garantili paneller oluştururlar.Paneller uluslararası standart enstitülerinde titiz sertifika koşullarını sağlayacak şekilde dizayn edilirler.

İnce film solar hücreler : Pazar payı  % 18- % 20

Bitmiş panelin yaklaşık %40 - 50 maliyetini oluşturan kristalin silikon wafer´lerin pahalı  olmaları yüzünden, endüstri hücre yapımında daha ucuz malzemeler aramıştır.Seçilen malzemeler, ışığı daha iyi soğurdukları ama buna karşılık sadece 1 mikron kalınlığında olduklarından, malzeme bedeli çok azalmıştır. Genel olarak kullanılan malzemeler amorf silicon ( a-Si, düzensiz formdaki silikon ) veya polikristalin malzeme : kadmiyum tellür ( CdTe) ve bakır indiyum - galyum - diselenid ( CIS veya CIGS ) dir.Her üç malzeme de metrelerce  boyutlardaki taşıyıcılar gibi büyük alanlara uygulanabilirler ve böylelikle de yüksek miktarlarda üretilebilirler. İnce film yarıiletken tabakalar cephe kaplama camlarına veya paslanmaz çelik üzerine uygulanabilirler.Tüm ince film teknolojileri karmaşıktır. 1 cm2 de yaklaşık %8 verim alınabilindiği ilk hücrenin üretilebilmesi için büyük araştırma kuruluşlarınca 20 yıllık bir araştırma - geliştirme çalışması yapılmıştır.Amorf silikon, ince film teknolojisinde en geliştirilmiş olanıdır. En basit formu, hücre yapısı tek sira p - i - n katmanlı olarak imal edilendir. Bu tip hücreler güneş ışığı altında çıkış  güçlerinin %15 - %35´ine kadar kayba uğrayabilirler.Bu kayıp etkisine, bunu keşfedenin adına binaen Staebler – Wronski etkisi denir. Daha iyi bir kararlılık, ince tabaka kullanarak tüm malzemedeki elektrik alanını arttırmakla mümkündür. Ancak bu da ışık soğurunumunu ve dolayısıyla da hücre verimini azaltır.Bu durum yüzünden endüstri, birbiri üzerine yerleştirilmiş örneğin üç katlı p – i –n katmanlarından oluşturulan tandem hücreleri geliştirmiştir. a-Si hücre yapısında bazen band aralığını azaltmak ve ışık soğurumunu arttırmak için germanyum kullanılmaktadır. Tüm bunlar karmaşıklığı ve maliyetleri arttırmaktadır.

İnce film hücrelerden pratikde yararlanılabilir gerilimler elde edebilmek için, üreticiler hücreler arasında ayrıca başka seri bir bağlantıya gerek duyulmayacak şekilde lazer işlemlerle birbirlerine yakın ön ve arka hücreleri panel imalatı esnasında direkt olarak seri bağlarlar.Kristalin panellerde olduğu gibi ince film hücrelerde dış koşullara dirençli ve mukavemetli, sağlam paneller oluşturacakları şekilde lamine edilirler. %5 - %8 ´lik panel verimleri ile c-Si panellerden daha düşük verimli ama daha düşük malzeme bedeli ve büyük yüzeylere uygulanabilirlikleri sayesinde daha ucuzdurlar.Bazı ince film malzemeler uzun zaman içersinde performans düşmesi gösterirler ve kararlı  çıkış verimleri, olmaları gereken nominal verimlerinden %15 - %35 oranlarında daha düşük olabilir. Birçok ince film teknoljisinden araştırılmaları esnasında %13 üzerinde ve bu hücrelerle yapılmış en iyi prototip panellerde de %10 verim alınabilir. Düşük maliyetli olan bu teknoloji, uzun zaman kullanıldıklarında, kararlı bir verimlilik (en az % 10) ile yüksek kar oranı sağlayabilecek teknolojilerden birisidir.Amorf silikon; basit, ucuz ve büyük  alanlara uygulanabilirliği ile günümüzde kristalin Si teknolojisinin kararlı yüksek verimiyle kombine olabilmenin yollarını da araştırarak, mikrokristalin kullanarak daha ileri başka icatlara yol açacak çok gelişmiş ilginç bir ince film teknolojisidir.Geleneksel c-Si üretim teknolojisi yıldan yıla sürekli olarak geliştirilmekte ve üretim maliyetleri de düşmeye devam etmektedir.

Özellikle Almanya’da şebeke bağlantılı pazarda ince film teknolojisi önemli rol oynamaya başlamakla beraber, kristalin teknolojisi pazarda hakimiyetini sürdürmektedir. İnce film, düşük güçlerde ( <50 kW ) ve tüketici elektroniği uygulamalarında büyük bir boşluğu  doldurmakta ve özellikle binaya entegre PV uygulamaları ( BIPV ) için önerilebilinmektedirler.

Gelişmekte olan Teknolojiler : Elektrokimyasal  PV Hücreleri :

Katı haldeki ışık soğurucu katmanlardan oluşan kristalin ve ince film solar hücrelerden farklı  olarak, elektrokimyasal solar hücrelerin aktif komponentleri sıvı haldedirler. Bu hücreler ışığı  soğurmak icin boya temelli materyaller kullanırlar ve elektron - delik çiftlerini nanokristal titanium dioksit yarıiletken katman üzerinde oluştururlar. Bu ince oksit tabakası kaplı bir cam ile ( hücrenin ön kontağı ) cam veya metal levhalı karbon arka katman arasında sandviç şeklindedir.Bazı düşüncelere göre bu hücreler, basitliklerinden ve ucuz malzemeler kullanılarak imal edilebildiklerinden, gelecekte düşük üretim maliyetleri vaat etmektedirler. Üretimin genişletilebilme zorlukları ve güvenilirliği gibi sorunlar bunun tersini söylemektedir. Düşük güçteki cihazları besleyen boya - temelli nanokristal elektrokimyasal PV hücreli prototipler piyasada gözükmeye başlamışlardır ( %7 verimli ve 120 cm2 hücreler ).

Kristal teknolojisi ile Thin-film teknolojisi arasındaki özet farklar :

Kristal teknolojisi, yari iletken - mikroelektronik endüstrisinden güneş enerjisi endüstrisine aktarılmış bir know-how ürünüdür. Silikon hammaddesinin bazı işlemlerden geçerek temelde entegre devrelerde kullanılan saflığa getirilmelerinden sonra bu malzemenin kristal formunda büyütülmesi ( Ingot ) ve levhalar halinde kesilerek ( Wafer ) oluşturulan bu yarı  iletken levhaya fosfor ve bor mineralleri enjekte edilerek (Cell ) elektriksel yük farklı yani p – n geçişli bir pil üretilmesidir. Bu teknikle üretilen hücreler %11 - %16 verimlilikte olup ( verim = birim alanda- hücreden alınabilinen elektrik güç ile üzerine düşen ışınım gücü arasındaki orandır ), çevre koşulları ile güneş ışığının malzemenin düşük degradasyon özeliği nedeniyle ömrünün çok az etkilenmeleri ile sektörün yaklaşık % 80 ine hakim bir teknolojidir. Bunun yanında üretim prosesinin pahalılığı, özellikle de kullanılan silikon hammaddenin ultra-saflığa getirilmesi işlemlerinin pahalılığı nedeniyle aşağıda açıklanan thin-film e göre ilk yatırımı  daha yüksektir.

Thin-Film (ince film) teknolojisi, hesap makinalarında kullanılan güneş pillerinin kullandığı teknolojidir. Güneş enerjisi sektöründe maliyet düşürme konusundaki uğraşlar neticesinde thin-film paneller MW mertebesinde uygulamalar yapılarak sektördeki pazar paylarını  artırmıştır. Burada temel fark silikonun kristal olarak büyütülmeden amorf halde bir taşıyıcı  yüzeye (genelde cam) fiziksel-kimyasal metodlarla püskürtülerek yapıştırılması, ardından da elektrik aktarımı için "junction" lar yapılıp panel haline getirilmesidir. Bu teknolojinin en büyük handikabı güneş ışığı altında bir süre sonra malzemenin elektrik üretim kapasitesinde düşüş yaşanması ve performans kaybıdır. Avantajı da daha az (yaklaşık 1/10) hammadde kullanılarak hammaddeden tasarruf edilmesi ve üretim tekniğinin daha büyük taşıyıcı  yüzeyler üzerine uygulanabilinmelerinden dolayı hacimli imalatlarda ekonomik avantaj sağlamasıdır.

http://www.solar-santral.com/menu_detay.asp?id=655

HABER ARA