Ogniwa fotowoltaiczne – różne generacje

I generacja

Są to znane wszystkim ze zdjęć, filmów dokumentalnych i artykułów ogniwa. Co ciekawe, jak na razie są one najwydajniejsze i osiągają od 15% do nawet 22% sprawności. Jednak, mają jedną, bardzo poważną wadę. Koszty produkcji są bardzo drogie. Technologia opiera się na złączach p-n produkowanych z bardzo czystego krzemu krystalicznego. Czystość musi wynosić 99,99999%. Solary te, zbudowane są z surowca formowanego w wafle o grubości mniejszej, lub przekraczającej 250 mikrometrów. Cena wynika z bardzo czasochłonnego procesu pozyskiwania czystego krzemu, oraz jego kosztami. Koszty są zawyżane również, przez bardzo mała automatyzacje produkcji. Większość elementów jest wykonywanych i montowanych przez wykwalifikowanych pracowników.

II generacja

Druga generacja paneli fotowoltaicznych jest odpowiedzią na bardzo poważny problem pierwszej generacji. Czyli zbyt wysokie koszty produkcji. Wynika to z tego, że wafle krzemowe muszą być grube (oczywiście w kontekście tych konkretnych urządzeń). Ich grubość wynosi nawet 0,25 mm. Problemem jest cena krzemu, a w zasadzie pozyskiwanie bardzo czystego krzemu – rzędu 99,99999 %. To właśnie cena jest główną bariera w procesie instalacji paneli przez zwykłych zjadaczy chleba. Jeśli dodamy do tego fakt, że produkcja ogniw odbywa się ręcznie przez wysoce wykwalifikowanych specjalistów, nie trudno zrozumieć, skąd bierze się tak wysoka cena za każdy panel. Dlatego, systemy solarne drugiej generacji, pomimo tego, że nadal oparte o złącze P-N, zbudowane są nie z krzemu, tylko z tellurku kadmu. Dzięki temu, można osiągnąć bardzo małą grubość absorbera światła, wynosząca nawet 1 mikrometr. Dzięki prostszemu procesowi produkcji, udało się znacząco obniżyć koszty produkcji. Ich wadą jest jednak niższa sprawność niż, ogniwa pierwszej generacji. Wynosi w przybliżeniu, od 8, do 16%.

III generacja

Są ciekawym rozwiązaniem, ponieważ, ich działanie opiera się na procesie sztucznej fotosyntezy. Dzięki temu osiągają sprawność rzędu 14-15%. Te ogniwa fotowoltaiczne nie posiadają złącza P-N. Prowadzone są również badania na polimerach. Generalnie, trzeba uznać, że są to ogniwa barwnikowe. Ostatnio pojawiły się również głosy, że do tego celu można wykorzystać grafen, którego masowa produkcja została opatentowana przez Polskich naukowców. Naukowcy z MIT twierdzą, że grafen zastosowany w ogniwach może zwiększyć ich wydajność dwukrotnie. Jeśli przyjmujemy, że sprawność tradycyjnych ogniw wynosi mniej niż 30%, można uznać, że zastosowane grafenu zwiększy sprawność do 50%. 

Więcej informacji: http://trigeo.pl/fotowoltaika-warszawa/