La tendance des cellules solaires au silicium cristallin : le monde du silicium monocristallin

La production d'électricité photovoltaïque repose principalement sur des panneau solaire photovoltaqu pour attirer l'énergie solaire en électricité.Avant d'installer de centrale solaire photovoltaïque , il est nécessaire d'avoir une bonne compréhension des panneau solaire afin de mieux sélectionner les produits panneau solaire photovoltaïques.

Actuellement, les cellules solaires sur le marché comprennent principalement des cellules en silicium monocristallin, en silicium polycristallin et en silicium amorphe.La première cellule solaire à sortir est les cellules solaires en silicium monocristallin. Alors comment distinguer correctement les cellules en silicium monocristallin, en silicium polycristallin et en silicium amorphe ?

La différence d'apparence entre silicium polycristallin et en silicium amorphe

D'après l'apparence, les quatre coins de le cellule solaire au silicium monocristallin sont en forme d'arc et la surface n'a pas de motifs ; tandis que les quatre coins de les cellules solaires au silicium polycristallin sont des coins carrés avec un motif semblable à des fleurs de glace sur la surface ; le cellule photovoltaïque au silicium amorphe C'est ce que nous faisons habituellement.Le solaire module à couche mince n'est pas comme un cellule solaire au silicium cristallin, où les lignes de la grille peuvent être vues, et la surface est aussi claire et lisse qu'un miroir.

Différence d'utilisation entre silicium polycristallin et en silicium amorphe

Pour les utilisateurs, il n'y a pas beaucoup de différence entre cellule solaire au silicium monocristallin et les cellules solaires en silicium polycristallin, et leur durée de vie et leur stabilité sont très bonnes. Bien que le rendement de conversion moyen de la cellule photovoltaïque en silicium monocristallin soit supérieur d'environ 1 % à celui du silicium polycristallin, étant donné que les cellules en silicium monocristallin ne peuvent avoir qu'une forme quasi carrée (les quatre côtés sont en forme d'arc), il y aura une partie de la zone lors de la formation des panneaus solaires photovoltaïque. Il n'est pas plein; le polysilicium est carré, donc il n'y a pas un tel problème. Leurs avantages et inconvénients sont les suivants:

Module de silicium cristal/panneau solaire silicium cristallin : La puissance d'un seul module est relativement élevée. Sous une même surface au sol, la capacité installée est supérieure à celle des modules à couche mince. Cependant, les composants sont épais et fragiles, ont de mauvaises performances à haute température, de mauvaises performances en basse lumière et un taux d'atténuation annuel élevé.

Modules à couche mince : La puissance d'un seul module est relativement faible. Mais les performances de production d'énergie sont élevées, les performances à haute température sont bonnes, les performances en faible luminosité sont bonnes, la perte de puissance de blocage des ombres est faible et le taux d'atténuation annuel est faible. L'environnement d'application est large, beau et respectueux de l'environnement.

Processus de fabrication 

L'énergie consommée dans le processus de fabrication des cellules solaires photovoltaïque en silicium polycristallin est environ 30% inférieure à celle des cellules solaires en silicium monocristallin.Par conséquent, les cellules solaires en silicium polycristallin représentent une part importante de la production mondiale totale de cellule solaire, et le coût de fabrication est inférieur que celle des solaires cellules en silicium monocristallin. Par conséquent, l'utilisation des cellules solaires en silicium polycristallin sera plus économe en énergie et plus respectueuse de l'environnement !

Dans l'ensemble, la zone d'utilisation du monocristal sera relativement élevée et le taux d'utilisation de la zone du monocristal sera meilleur; la proportion de marché polycristallin est relativement élevée, l'application est relativement large et il y a certains avantages dans le prix.

Par conséquent, lorsque nous choisissons des modules photovoltaïques , nous devrions choisir des produits plus matures de modules photovoltaique en silicium cristallin en fonction de la situation réelle.Si c'est trop compliqué, il suffit de se rappeler que pour les systèmes photovoltaïques et solaire photovoltaïque de même puissance, la production d'électricité est le même.

Bien entendu, lors du choix d'un module photovoltaïque, vous devez rechercher la marque, qui non seulement réduit efficacement la réflectance solaire, mais améliore également le taux de conversion photovoltaïque de la solaire panneau photovoltaique à un niveau supérieur.

Alors, apprenons à faire la distinction entre le silicium polycristallin et le silicium monocristallin, et lequel est le meilleur.

Quel est le meilleur, polysilicium ou silicium monocristallin?

Et La différence entre le silicium monocristallin et le silicium polycristallin est que lorsque le silicium élémentaire fondu est solidifié, les atomes de silicium sont disposés dans un réseau de diamant en plusieurs noyaux cristallins. Si ces noyaux cristallins se développent en grains cristallins avec la même orientation du plan cristallin, le silicium monocristallin est formé . Si ces noyaux cristallins se développent en grains cristallins avec différentes orientations de plan cristallin, du polysilicium est formé. La différence entre le silicium polycristallin et le silicium monocristallin se manifeste principalement dans les propriétés physiques. Par exemple, en termes de propriétés mécaniques et de propriétés électriques, le silicium polycristallin est inférieur au silicium monocristallin. Le polysilicium peut être utilisé comme matière première pour l'étirage du silicium monocristallin. Le silicium monocristallin peut être considéré comme la substance la plus pure au monde.Les dispositifs à semi-conducteurs généraux nécessitent une pureté de silicium de 6 à 9 ou plus. Les exigences pour les circuits intégrés à grande échelle sont plus élevées et la pureté du silicium doit atteindre neuf 9. 

Comment distinguer correctement les cellules en silicium monocristallin, en silicium polycristallin et en silicium amorphe ? 

D'après l'apparence, les quatre coins de la batterie au silicium monocristallin sont en forme d'arc et la surface n'a pas de motifs ; tandis que les quatre coins de la batterie au silicium polycristallin sont des coins carrés avec un motif semblable à des fleurs de glace sur la surface ; la batterie au silicium amorphe C'est ce que nous faisons habituellement.Le module à couche mince n'est pas comme une cellule de silicium cristallin où les lignes de la grille peuvent être vues, et la surface est aussi claire et lisse qu'un miroir. L'énergie consommée dans le processus de fabrication des cellules solaires en silicium polycristallin est environ 30% inférieure à celle des cellules solaires en silicium monocristallin.Par conséquent, les cellules solaires en silicium polycristallin représentent une part importante de la production mondiale totale de cellules solaires, et le coût de fabrication est inférieur que celle des cellules en silicium monocristallin. Par conséquent, l'utilisation de cellules solaires en silicium polycristallin sera plus économe en énergie et plus respectueuse de l'environnement ! Bien entendu, lors du choix d'un module photovoltaïque, vous devez rechercher la marque, qui non seulement réduit efficacement la réflectance solaire, mais améliore également le taux de conversion photovoltaïque de la batterie à un niveau supérieur.

Les cellules solaires à couche mince et les cellules solaires de type nouveau n'ont pas été appliquées en raison de leur faible taux de conversion, de leur faible stabilité et de leur coût de fabrication élevé par rapport aux cellules en silicium cristallin. les cellules solaires sont encore au stade de la recherche et du développement en laboratoire. La technologie de coupe traditionnelle utilise principalement du fil d'acier allié pour entraîner l'abrasif au carbure de silicium afin de couper dans les deux sens. Ces dernières années, la technologie du fil diamanté au lieu du fil d'acier allié s'est développée rapidement dans la technologie de coupe du silicium monocristallin.La vitesse de coupe du fil diamanté est rapide, la consommation d'énergie est faible et la perte de matériau en silicium est considérablement réduite. La Chine s'est développée de manière très mature et s'oriente vers la production de masse, ce qui a réduit le coût de l'ensemble du procédé de fabrication du silicium monocristallin, mais ce procédé n'a pas encore été appliqué au silicium polycristallin.

La méthode de production de silicium monocristallin consiste généralement à fabriquer d'abord du silicium polycristallin ou du silicium amorphe, puis à faire croître du silicium monocristallin en forme de tige à partir de la masse fondue par la méthode de Czochralski ou la méthode de fusion de la zone de suspension. Lorsque le silicium élémentaire fondu est solidifié, les atomes de silicium sont disposés dans un réseau de diamant en plusieurs noyaux cristallins. Si ces noyaux cristallins se développent en grains cristallins avec la même orientation du plan cristallin, ces grains cristallins seront combinés en parallèle pour cristalliser en silicium monocristallin. Les tiges de silicium monocristallin sont la matière première pour la production de plaquettes de silicium monocristallin.Avec l'augmentation rapide de la demande de plaquettes de silicium monocristallin sur les marchés nationaux et internationaux, la demande du marché pour les tiges de silicium monocristallin montre également une tendance à la croissance rapide.

Les panneaux solaires en silicium monocristallin utilisent du silicium monocristallin d'une pureté de 999 % comme matières premières. Dans le processus de production de masse, la tête, la queue et les matériaux de silicium monocristallin défectueux provenant du traitement des dispositifs à semi-conducteurs sont également utilisés, et ils sont renvoyés au four et La tige de silicium monocristallin est ensuite découpée en plaquettes de silicium d'une épaisseur de 3 mm, puis transformée en plaquette de silicium brut de batterie par des processus tels que le formage, le polissage et le nettoyage. Ensuite, un dopage et une diffusion sont effectués sur la plaquette de silicium.Généralement, les dopants sont des oligo-éléments tels que le bore, le phosphore et l'antimoine. La diffusion est réalisée dans un four de diffusion à haute température constitué de tubes de quartz, formant ainsi une jonction « PN » avec fonction de conversion photoélectrique sur la plaquette de silicium.

Avec le développement continu du marché photovoltaïque, les batteries à haut rendement occuperont progressivement une position dominante sur le marché. Selon les prévisions de la China Photovoltaic Industry Association, la part de marché des cellules de silicium monocristallin augmentera progressivement au cours des prochaines années.En 2018, la part de marché des plaquettes de silicium monocristallin a dépassé les 40%, et plus de la moitié en 2019. Parmi entre eux, la taille du marché des plaquettes de silicium monocristallin de type N augmentera également et s'améliorera d'année en année. Étant donné que les produits à composants polycristallins ont un flux de processus plus simple et une consommation d'énergie moindre que les produits monocristallins, une fabrication de matériaux relativement simple et des processus de production plus matures, ils présentent toujours un avantage de coût par rapport aux produits monocristallins. Bien que la proportion actuelle de silicium monocristallin augmente progressivement, il existe toujours une certaine demande de cellules et de modules polycristallins sur les marchés étrangers. Par conséquent, les modules polycristallins auront encore une certaine place sur le marché et le marché du silicium monocristallin est limité. L'efficacité de conversion des modules de cellules en silicium monocristallin est généralement supérieure à celle du silicium polycristallin.Dans la perspective du développement global de l'industrie photovoltaïque ces dernières années, avec l'avancement de la technologie de tirage de cristal monocristallin et l'industrialisation de la technologie de tranchage de fil Le coût des plaquettes de silicium monocristallin a considérablement augmenté, ce qui a entraîné une augmentation rapide de la part de marché des modules de batterie en silicium monocristallin.