Porównanie technologii otrzymywania struktur krystalicznych pod kątem zastosowania w modułach fotowoltaicznych pierwszej i drugiej generacji
Fragment książki (Rozdział w monografii)
MNiSW
20
Poziom I
| Status: | |
| Warianty tytułu: |
Comparison of technologies for obtaining crystalline structures for use
in solar modules of the first and second generations
|
| Autorzy: | Malec Agnieszka, Zych Martyna, Gułkowski Sławomir |
| Dyscypliny: | |
| Aby zobaczyć szczegóły należy się zalogować. | |
| Wersja dokumentu: | Drukowana | Elektroniczna |
| Język: | polski |
| Strony: | 111 - 125 |
| Efekt badań statutowych | NIE |
| Materiał konferencyjny: | NIE |
| Publikacja OA: | TAK |
| Licencja: | |
| Sposób udostępnienia: | Witryna wydawcy |
| Wersja tekstu: | Ostateczna wersja opublikowana |
| Czas opublikowania: | W momencie opublikowania |
| Data opublikowania w OA: | 15 września 2018 |
| Abstrakty: | polski | angielski |
| Wykorzystywanie energii słonecznej do produkcji energii elektrycznej stale wzrasta. Do konwersji energii pochodzącej ze Słońca w elektryczność służą moduły fotowoltaiczne, które są najczęściej wytwarzane z krzemu. Wynika to z jego powszechnego występowania, stosunkowo wysokiej sprawności ogniw krzemowych oraz dobrze opracowanej technologii obróbki tego surowca. Krzem do produkcji ogniw fotowoltaicznych może mieć strukturę krystaliczną: monokryształu, polikryształu, multikryształu oraz amorficzną. Dostępne są także ogniwa oparte o cienkowarstwowe struktury krystaliczne: CIGS (selenek miedziowo-indowo-galowy) i CdTe (tellurek kadmu). Najwyższą sprawność osiągają moduły z krzemu monokrystalicznego. W artykule zostały scharakteryzowane metody otrzymywania struktur półprzewodnikowych pod kątem zastosowania w ogniwach fotowoltaicznych z uwzględnieniem kosztów produkcji oraz zużycia energii niezbędnej do wyprodukowania 1 Wata mocy PV. Skupiono się na metodzie Czochralskiego, gdyż jest to najczęściej stosowana technologia uzyskiwania tego kryształu. Jej główne zalety dzięki, którym znajduje zastosowanie w fotowoltaice to wysoka czystość i jednorodność kryształów, możliwość produkcji na dużą skalę – otrzymywanie dużych brył w formie walca. Niestety kształt ten warunkuje także duże straty materiału w dalszym procesie produkcji modułów. Porównanie metod pozwala zauważyć, że metoda Czochralskiego jest najbardziej efektywna w przemyśle fotowoltaicznym. Słowa kluczowe: fotowoltaika, krzem, metoda Czochralskiego, ogniwa fotowoltaiczne. | |
| The use of solar power for electricity production is constantly increasing. Photovoltaic modules, which are mostly made of silicon, serve to convert solar energy into electricity. It results from its widespread occurrence, relatively high efficiency of silicon cells and well-developed technology of processing this raw material. Solar cells made of silicon can have a crystalline structure: monocrystalline, polycrystalline, multicrystalline and amorphous. Solar cells based on thin-layer crystalline structures are also available: CIGS (copper-indium-gallium diselenide) and CdTe (cadmium telluride). Monocrystalline silicon modules achieve the highest efficiency. This paper describes the methods of obtaining semiconductor structures for use in photovoltaic technology, taking into account the production costs and energy consumption necessary to produce 1 Watt of PV power. The focus was on the Czochralski method, as it is the most commonly used technology for obtaining this crystal. Its main advantages due to its use in photovoltaics are high purity and homogeneity of crystals, the possibility of large-scale production - obtaining large lumps in the form of a cylinder. Unfortunately, this shape also determines large material losses in the further process of module production. The comparison of methods allows to see that the Czochralski method is the most effective in the photovoltaic industry. |
