Zonnepaneel is een apparaat dat zonnestralingsenergie direct of indirect omzet in elektrische energie door middel van foto-elektrisch effect of fotochemisch effect door zonlicht te absorberen. Het belangrijkste materiaal van de meeste zonnepanelen is "silicium", maar vanwege de hoge productiekosten kent het wijdverbreide gebruik ervan nog steeds bepaalde beperkingen.

Vergeleken met gewone batterijen en oplaadbare batterijen behoren zonnecellen tot meer energiebesparing en milieubescherming van groene producten.

Momenteel zijn kristallijne siliciummaterialen (waaronder polykristallijn silicium en monokristallijn silicium) de belangrijkste fotovoltaïsche materialen, met een marktaandeel van meer dan 90%, en zullen in de toekomst nog lange tijd de belangrijkste materialen voor zonnecellen blijven. De productietechnologie van polysiliciummaterialen is lange tijd in handen geweest van 10 fabrieken van 7 bedrijven in 3 landen, zoals de Verenigde Staten, Japan en Duitsland, waardoor een situatie van technologieblokkade en marktmonopolie ontstond. De vraag naar polysilicium komt voornamelijk uit halfgeleiders en zonnecellen. Volgens verschillende zuiverheidseisen, onderverdeeld in elektronische en zonne-energieniveaus. Met de snelle ontwikkeling van de fotovoltaïsche industrie groeit de vraag naar polysilicium op zonne-energie voor zonnecellen sneller dan die naar halfgeleiderpolysilicium, en er wordt verwacht dat de vraag naar polysilicium op zonne-energie tegen 2008 groter zal zijn dan die naar elektronisch polysilicium. De totale productie van zonnecellen in de wereld is gestegen van 69 MW in 1994 tot bijna 1200 MW in 2004, een 17-voudige toename in slechts 10 jaar.

Kristalsiliciumpanelen: polykristallijne siliciumzonnecellen, monokristallijne siliciumzonnecellen.

Amorfe siliciumpanelen: dunne filmzonnecellen, organische zonnecellen.

Chemische kleurstofpanelen: kleurstofgevoelige zonnecellen.

Flexibele zonnecel

Monokristallijn silicium

Zonnecellen van monokristallijn silicium hebben een conversie-efficiëntie van ongeveer 18%, tot 24%, wat het hoogste is van alle typen zonnecellen, maar het is te duur om te maken voor wijdverbreid gebruik. Omdat monokristallijn silicium over het algemeen wordt afgedicht met gehard glas en waterdichte hars, het is robuust en duurzaam, met een levensduur tot 25 jaar.

polysilicium

Het productieproces van polykristallijne siliciumzonnecellen is vergelijkbaar met dat van monokristallijne siliciumzonnecellen, maar de foto-elektrische conversie-efficiëntie van polykristallijne siliciumzonnecellen is veel lager en de foto-elektrische conversie-efficiëntie is ongeveer 16%. In termen van productiekosten is dat zo goedkoper dan monokristallijne siliciumzonnecellen, en de materialen zijn eenvoudig te vervaardigen, waardoor het energieverbruik wordt bespaard, en de totale productiekosten zijn lager, dus het is in een groot aantal ontwikkeld. Bovendien hebben polykristallijne siliciumzonnecellen een kortere levensduur dan monokristallijne siliciumzonnecellen. siliciumzonnecellen. Monokristallijne siliciumzonnecellen zijn iets beter qua kosten en prestaties.

Amorf silicium

Amorf silicium zonnecel is een nieuw type dunne-film zonnecel dat in 1976 verscheen. Het is totaal anders dan de productiemethode van monokristallijn silicium en polykristallijn silicium zonnecellen. Het proces is aanzienlijk vereenvoudigd, het verbruik van siliciummateriaal is lager en het energieverbruik is lager. Het grootste probleem van zonnecellen van amorf silicium is echter dat de foto-elektrische conversie-efficiëntie laag is. Het internationale geavanceerde niveau bedraagt ​​ongeveer 10% en is niet stabiel. Met het verlengen van de tijd neemt de conversie-efficiëntie af.