מה ההבדל בין פאנלים סולאריים לפאנלים סולאריים?

ישנם בערך ארבעה סוגים של תאים סולאריים.

1. תאים סולאריים סיליקון

תאים סולריים סיליקון מחולקים לסיליקון חד גבישי, פוליסיליקון, סיליקון אמורפי, תאים סולריים סרט דק סיליקון וכן הלאה. כיום, התאים הסולאריים הנפוצים ביותר בעולם הם תאים סולאריים מסיליקון, שעדיין תופסים מעמד דומיננטי ביישומים בקנה מידה גדול ובייצור תעשייתי, עם קצב חדירה של יותר מ-90%, והטכנולוגיה הגבוהה ביותר ליעילות המרה פוטו-אלקטרית של תאים סולריים סיליקון חד גבישי הוא גם הבוגר ביותר. יעילות ההמרה הגבוהה ביותר במעבדה היא 24.7% ו-16% בייצור המוני. שיעור ההמרה של פוליסיליקון הוא 14%-15%. שיעור ההמרה של סיליקון אמורפי הוא 12%. שיעור המרה של סרט סיליקון של 9%. חומר הגלם העיקרי של תאים סולאריים סיליקון הוא סיליקון, סיליקון הוא יסוד מאוד עשיר על פני כדור הארץ, כמעט בכל מקום יש סיליקון, ניתן לומר שהוא בלתי נדלה, עם סיליקון לייצור תאים סולאריים, ניתן לתאר חומרי גלם כלא מחסור. שיעור ההמרה של סוללת סיליקון גבישי גבוה, חומרי גלם עשירים, הוא ייצור מסחרי בקנה מידה גדול של הסוללה, אך לא ניתן להתעלם מהנזק שנגרם על ידי סוללת סיליקון גבישי.

לסוללות מסדרת הסיליקון הקריסטלי יש בעיה נפוצה של "שלוש גבוהות ועוד אחת". עלות גבוהה, צריכת אנרגיה גבוהה, זיהום גבוה, תוצרי לוואי רבים וחסרונות נוספים. ייצור הסיליקון מחייב את חימום האבן למצב נוזלי ולאחר מכן לחמם לגביש גז. הוא שורף כמויות גדולות של דלקים מאובנים ופולט את הגז הרעיל סיליקון טטרכלוריד, שהוא מאכל לעור. לאחר כבישה, משיכת קריסטל, חיתוך, מוצרים מוגמרים וסדרת תהליכים, רשתות תעשייתיות נוספות. עלות המוצר המוגמר גבוהה מדי. האנרגיה המשמשת לייצור תא סולארי בודד תצריך את אותה כמות אנרגיה שמפיק התא הסולארי במשך מספר שנים. תקופת החזר העלות היא ארוכה מאוד.

2. תאים סולריים מסוג סרט דק רב מורכב

התאים הסולאריים מרובי תרכובת הסרט הדק כוללים בעיקר תאי גליום ארסניד, קדמיום גופרתי, קדמיום גופרתי ונחושת אינדיום סלניד סרט דק (CIGS).

קדמיום גופרתי וקדמיום טלוריד פולי-גבישי סרט דק יש יעילות גבוהה יותר מתאי סרט דק סיליקון אמורפי ועלות נמוכה יותר מתאי סיליקון חד גבישי  וקלים לייצור המוני, אך קדמיום הוא רעיל מאוד ויגרום לזיהום רציני לסביבה ולכן אינו התחליף האידיאלי ביותר עבור תאים סולריים סיליקון גבישי.

יעילות ההמרה של סוללת גליום ארסניד  יכולה להגיע ל-28% חומר מורכב GaAs בעל מרווח פס אופטי אידיאלי ויעילות ספיגה גבוהה, יכולת אנטי קרינה חזקה ואינה רגישה לחום  המתאימה לייצור סוללה יעילה בצומת יחיד. עם זאת, המחיר של חומר GaAs אינו זול, ובכך מגביל את השימוש ב-GaAs במידה רבה, סוללת נחושת אינדיום סלניום  CIGS מתאימה להמרה פוטו-אלקטרית, שיעור ההמרה של עד 15%, היקף הייצור של הסחורה יכולה להגיע ל-13%, העלות נמוכה, מתאימה לייצור בקנה מידה גדול. התהליך הפשוט יהפוך לכיוון חשוב לפיתוח תאים סולאריים בעתיד.

3. סוללת חומר אנאורגני פולימר אורגני

חומרים אורגניים פולימריים אורגניים רק מתחילים להיות כיוון מחקר בייצור תאים סולאריים. בשל היתרונות של גמישות טובה, ייצור קל, מקור חומרים רחב ועלות נמוכה, יש לו משמעות רבה לשימוש בקנה מידה גדול באנרגיה סולארית ואספקת חשמל זול. אבל המחקר על סוג זה של תא סולארי רק מתחיל. האם ניתן לפתח אותו למוצר בעל משמעות מעשית  נותר לחקור ולחקור עוד.

4. תאים סולאריים ננו-גבישיים

תאים סולאריים באנרגיה כימית קריסטל Nano TiO2 פותחו לאחרונה  היתרונות טמונים בעלות הזולה, בתהליך הפשוט ובביצועים היציבים. היעילות הפוטואלקטרית שלו יציבה ביותר מ-10%  עלות הייצור היא רק 1/5 מתא הסולארי הסיליקון 1/10 החיים יכולים להגיע ליותר מ-20 שנה. המחקר והפיתוח של סוללות כאלה רק החלו  יגיעו לשוק בהדרגה בעתיד הקרוב.