Tyndfilm, er en bred betegnelse for flere typer solceller. Amorphious, CdTe og CIS/CIGS tyndfilmssolceller – som består af mikroskopisk tynde lag, der er lamineret på eller imellem glas eller et andet materiale.. Tidligere var den mest anvendte en Amorfe type, som også kendes fra eks. brug i lommeregnere.
CIS/CIGS, er teknologien som her er beskrevet:. Der anvendes hovedsageligt kobber, indium og galliumer og det er i dag den mest anvendte type tyndfilm. Den har mange fordele i forhold de oprindelige Amorfe typer, bl.a. længere levetid og højere ydelse.
Materiale-besparelse produktion uden silicium. Kobber, indium, selen (CIS) danner et ekstremt tyndt lag, som har en så høj absorptions evne, at 99% af det disponible lys bliver absorberet i den første mikro mm. af materiale. Tilføjelse af en lille mængde af gallium (CIGS) øger de lysabsorberende egenskaber, hvilket gør at de matcher solspektret bedre og derved forbedre spænding og effektiviteten af solcellerne. Panelerne fremstilles som laminat, dvs. 2 lag sikkerhedsglas der er lamineret samme om de tynde folier, ca. på samme måde som ved fremstilling af auto front ruder.
Polykrystallinske solceller, har Høj årsydelse hvis sydvendt. Det er det mest solgte paneler på verdensplan og billigere at producere end Monokrystallinske celler. De kan ikke lide skygger og anvendes hovedsageligt til større fritliggende anlæg. De har normalt et blålig udseende, men findes også i andre farver, dog med en lidt lavere ydelse.
Monokrystallinske, har en høj årsydelse hvis sydvendt. Det er det panel den højeste ydelse KWp pr. areal. Det tåler ikke skygger særlig godt, men gode paneler har i dag indbygget bypass dioden, som gør dem mindre skyggefølsomme. Har et sort udseende og anvendes meget til private huse, samt andre flader hvor æstetikken er vigtig.
Hvordan fungerer en solcelle? Er det solens varme eller er det lyset der skaber energien.
Sådan virker (de fleste) solceller. Solceller er karakteriseret ved at de omsætter strålingsenergi, direkte til elektricitet ved hjælp af den såkaldte fotoelektriske effekt. Energi fra solceller er derfor ikke baseret på opvarmning i modsætning til solfangere. Faktisk fungerer solceller bedst ved lave temperaturer. De fleste solceller er lavet af grundstoffet silicium, som er tilsat små mængder af grundstofferne bor og fosfor på hver sin side af solcellen. Herved dannes der et indbygget permanent elektrisk felt, som gør at frie elektroner inde i solcellen gerne bevæger sig i den ene retning, men helst ikke den anden vej. Normalt er elektronerne låst fast, men når solcellen belyses, vil sollysets fotoner slå elektroner løs, så de kan bevæge sig frit rundt og til slut blive samlet op af et fintmasket elektrisk ledende gitter på solcellens forside, som udgør den negative pol. Resultatet er at der bliver opbygget en spændingsforskel på ca. 0,6 V mellem solcellens for- og bagside, når den belyses. Hvis man forbinder de to sider med et elektrisk kredsløb, vil spændingsforskellen søges udlignet, ved at der løber en strøm, som er proportional med bestrålingsstyrken. Solcellepanel temperatur påvirker ydelsen. Panel temperatur er en af de vigtige faktorer og påvirker, hvor meget el panelerne vil producere. Det er lidt ironisk – men jo mere solskin de får, jo varmere bliver panelerne og dette modvirker fordelen af solen. I nogle tilfælde kan varme faktor reducere output med 10% til 30% afhængigt af din specifikke placering. Selvfølgelig er det ikke alle solcellepaneler der påvirkes af varme ligeligt og heldigvis er nogle paneler meget bedre til at klare varmen end andre.
Temperature Koefficient
Hvis man ser på fabrikantens datablad Kan man se et begreb kaldet “temperaturkoefficient Pmax”. For eksempel kan en temperaturkoefficient på et (monokrystallinske) solcellepanel være -0,48%. Hvad dette betyder er, at for hver grad over 25 ˚ C bliver den maksimale effekt af panelet er reduceret med 0,48%. Så på en varm sommer dag, hvor temperaturen på taget kan nå 45 ˚ C, vil mængden af elektricitet derfor være 10% lavere. Omvendt på en solskinsdag i foråret, efteråret, eller endda vinter, hvor temperaturerne er lavere end 25 ˚ C, vil mængden af elektricitet der produceres, faktisk stige til over den maksimale nominelle niveau. Af samme grund er det derfor også ønskeligt at placere solcellerne således at de opnår bedst mulig køling. Der arbejdes løbende på at forbedre ledningsevnen i solcellepaneler og i dag har et godt solcellepanel en temperaturkoefficient på 0,44-0,45%. Polykrystallinske solceller, har Høj årsydelse hvis sydvendt. Det er det mest solgte paneler på verdensplan og billigere at producere end Monokrystallinske celler. De kan ikke lide skygger og anvendes hovedsageligt til større fritliggende anlæg. De har normalt et blålig udseende, men findes også i andre farver, dog med en lidt lavere ydelse. Monokrystallinske, har en høj årsydelse hvis sydvendt. Det er det panel den højeste ydelse KWp pr. areal. Det tåler ikke skygger særlig godt, men gode paneler har i dag indbygget bypass dioden, som gør dem mindre skyggefølsomme. Har et sort udseende og anvendes meget til private huse, samt andre flader hvor æstetikken er vigtig. Monokrystallinsk silicium eller enkelt-krystal Si, eller mono-Si er basismaterialet for den elektroniske industri. Den består af silicium, ved hvilken krystalgitteret er helt fast stof og er kontinuerlig, ubrudt (uden korngrænser) til dens kanter. Det kan fremstilles iboende, dvs fremstillet af yderst ren silicium eller doteret, som indeholder meget små mængder af andre bestanddele, der tilsættes for at ændre på de halvledende egenskaber. De fleste silicium krystaller der dyrkes, er ofte i form af cylindre ( der kaldes en Ingot i fagsprog) op til 2 m længde og 30 cm i diameter. Den skæres i tynde skiver, som bruges til fremstillingen af vafler, på hvilke div. Micro kredsløb vil blive fremstillet. Teknologien er stort set uænderet de seneste 50 år, men produktions rationaliseringer har løbende sænket produktions omkostningerne.
Polykrystallinsk silicium er et materiale bestående af flere små siliciumkrystaller. Polykrystallinske celler kan genkendes af en synlig korn, somgiver cellerne en “metalflage virkning”. Polykrystallinsk silicium kan være helt op til 99,9999% rent. Fremstilling af Polystænger, kræver forholdsvis høje temperaturer ”mindst 300 ° C” og højt tryk. De færdige stænger er på 2 til 3 meters længde. Skiver på 350-450µm. bruges til fremstillingen af de færdige Solceller. Solcellerne forbindes i serier, i et antal svarende til den ønskede spænding. Den lidt porøse overflade gør at polykrystalliner ofte virker en smule bedre i diffust lys.
Sådan laver solcellen strøm:
Den enkelte krystallinske siliciumsolcelle består af en perfekt siliciumkrystal, som typisk er en skive med en tykkelse på 400µm. Rent silicium er en dårlig elektrisk leder, da elektronerne ikke kan bevæge sig frit omkring, som de kan i gode ledere som f.eks. kobber. Elektronerne er låst fast i den krystallinske struktur. Man kan ændre på det forhold ved at forurene krystallen. Der er dog ikke tale om en tilfældig forurening. Ved en diffusionsproces erstattes enkelte siliciumatomer med bor på den ene side og fosfor på den anden side af krystallen. Man siger også, at man doper krystallen med bor og fosfor. I det ideelle tilfælde vil en foton netop tilføre så meget energi til en elektron, så den kan blive en fri ladningsbærer, som kan bevæge sig til den negative pol. På grund af sollysets spektralfordeling vil korte bølgelængder have overskud af energi og lange bølgelængder underskud i forhold til det, der er nødvendigt for at løsrive elektronen. Det er derfor ikke alle bølgelængder, der udnyttes lige godt, og det er netop en af barriererne for at opnå en høj effektivitet af solceller i forhold til sollysets spektrum. Normale solceller af silicium udnytter ikke den langbølgede varmestråling fra solen, men fortrinsvis det synlige lys. En ny type solcellepaneler, bruger en teknologi (back contact cells) hvor alle elektroder sidder på bagsiden af cellen. Når elektroderne er fjernet fra forsiden af panelet, kan solen stråler ramme hele cellen og ydelsen bliver derfor højere. Prisen på disse paneler er stadig for høj, men ventes at ændre sig efterhånden som metoden bliver mere almindelig. Man forudser at disse bliver fremtidens solceller til erhverv, når nutiden høje forbrug af fosille brændstoffer ebber ud.
Be First to Comment