Skip to main content
  • Rodzaje ogniw fotowoltaicznych
    04.05.2022

    Rodzaje ogniw fotowoltaicznych

Ogniwa fotowoltaiczne stanowią serce całego modułu PV. To właśnie dzięki nim energia słoneczna zamieniana jest w elektryczną, a wydajność tego procesu zależy od półprzewodnika, z którego całość została wykonana. Z jakimi fotoogniwami możemy się spotkać?

Ogniwa fotowoltaiczne pierwszej generacji

Pierwsza generacja odnosi się do ogniw fotowoltaicznych stworzonych na bazie krzemu. Ich konstrukcja oparta jest o tak zwane złącze p-n, czyli połączenie dwóch półprzewodników o różnych typach przewodnictwa, dzięki którym przy pomocy światła słonecznego możliwe jest wprawienie w ruch elektronów i tym samym wytworzenie energii elektrycznej. Fotoogniwa pierwszej generacji, ze względu na łatwą dostępność krzemu, stanowią największy odsetek na rynku fotowoltaicznym.

Do ogniw pierwszej generacji zaliczamy:

  • ogniwa monokrystaliczne - rozpoznać je można po ciemno granatowej barwie i formie kwadratu ze ściętymi narożnikami. Wykonane są z pojedynczych kryształów krzemu, dzięki czemu zachowują jednolitą strukturę wewnętrzną. Ogniwa monokrystaliczne cechują się wysoką wydajnością - aż do 22%. Należą również do grupy najbardziej trwałych fotoogniw.
  • ogniwa polikrystaliczne - ich wydajność waha się pomiędzy 16% a 18%. Produkowane są z pociętych kryształów krzemu, które możemy zauważyć w ich budowie. Koszty związane z produkcją ogniw polikrystalicznych są niższe niż w przypadku tych monokrystalicznych, jednak gotowy produkt nie cechuje się już tak dobrą sprawnością i trwałością.

Ogniwa fotowoltaiczne drugiej generacji (cienkowarstwowe)

Ogniwa cienkowarstwowe stanowią drugą generację fotoogniw. Są przystępne cenowo oraz bardziej plastyczne, niż modele pierwszej generacji.

Wyróżniamy:

  • ogniwa CIGS - do ich produkcji nie wykorzystuje się krzemu, a miedź, gal, selen i ind. Cechują się stosunkowo niską sprawnością, która sięga około 12-15%. Dobrze sobie natomiast radzą w okresie zimowym, gdy światło słoneczne jest w znacznym stopniu rozproszone.
  • ogniwa CdTe - do ich produkcji wykorzystuje się tellurek kadmu. Ich elementem wyróżniającym jest barwa - najczęściej w odcieniu ciemnej czerwieni. Sprawność ogniw CdTe waha się pomiędzy 10% a 15%.
  • ogniwa amorficzne - stworzone są na bazie nie wykrystalizowanego krzemu (amorficznego). Są odporne na wysokie temperatury, jednak wyróżniają się najniższą sprawnością sięgającą do 10%.

Ogniwa fotowoltaiczne trzeciej generacji

Trzecia generacja ogniw fotowoltaicznych należy do grupy najbardziej przyjaznej środowisku, ponieważ w 100% podlega recyklingowi. W odróżnieniu od pierwszej i drugiej generacji, pozbawione są złącza p-n, co uniemożliwia im współpracę z klasycznymi półprzewodnikami. Są najtańsze w produkcji, jednak odbija się to kosztem ich sprawności i trwałości. Do trzeciej generacji zaliczamy ogniwa barwnikowe, powstające przy użyciu ciekłego elektrolitu, a także ogniwa organiczne, tworzone z polimerów, dendrymerów i oligomerów.