Global markedsandel i form af årlige produktion af PV-teknologi siden 1990
Monokrystallinske silicium er også bruges til high-performance fotovoltaiske (PV) enheder. Da der er mindre strenge krav til strukturelle ufuldkommenheder sammenlignet med mikroelektronikanvendelser, bruges solsilikum af lavere kvalitet (Sog-Si) ofte til solceller., På trods af dette har den monokrystallinske silicium-fotovoltaiske industri haft stor fordel af udviklingen af hurtigere mono-Si-produktionsmetoder til elektronikindustrien.
markedsandel
som den næst mest almindelige form for PV-teknologi rangeres monokrystallinsk silicium kun bag sin søster, polykrystallinsk silicium. På grund af den markant højere produktionshastighed og stadigt faldende omkostninger til poly-silicium er mono-si ‘ s markedsandel faldet: i 2013 havde monokrystallinske solceller en markedsandel på 36%, hvilket oversatte til produktionen af 12.,6 g.fotovoltaisk kapacitet, men markedsandelen var faldet til under 25% i 2016. På trods af den lavere markedsandel, som svarer mono-Si PV-kapacitet produceret i 2016 var 20.2 GW, hvilket indikerer en betydelig stigning i den samlede produktion af solcelle-teknologier.
EfficiencyEdit
Med en optaget enkelt-krydset celle lab effektiviteten af 26.7%, monokrystallinsk silicium har den højeste bekræftet konvertering effektivitet ud af alle kommercielle PV teknologier, forud for poly-Si (22.3%), og der er etableret tynd-film-teknologier, såsom CIGS-cellerne (21.7%), CdTe celler (21.,0%) og a-Si-celler (10, 2%). Effektivitetsgevinster for solmoduler for mono-Si – som altid er lavere end for deres tilsvarende celler—krydsede endelig 20% – mærket for i 2012 og ramte 24.4% i 2016. Den høje effektivitet skyldes i vid udstrækning manglen på rekombinationssteder i enkeltkrystallen og bedre absorption af fotoner på grund af dens sorte farve sammenlignet med den karakteristiske blå nuance af poly-silicium., Da de er dyrere end de polykrystallinske kolleger, mono-Si celler, som er nyttige for programmer, hvor de vigtigste overvejelser er begrænsninger på vægt eller tilgængeligt område, som i rumfartøjer eller satellitter, der drives af solenergi, hvor effektiviteten kan forbedres yderligere gennem en kombination med andre teknologier, såsom multi-lag solceller.
ManufacturingEdit
udover den lave produktionshastighed er der også bekymringer over spildt materiale i fremstillingsprocessen., Oprettelse af pladsbesparende solpaneler kræver at skære de cirkulære skiver (et produkt af de cylindriske ingots dannet gennem C .ochralski-processen) i ottekantede celler, der kan pakkes tæt sammen. Det resterende materiale bruges ikke til at skabe PV-celler og kasseres eller genanvendes ved at gå tilbage til gødeproduktion til smeltning. Selvom mono-Si-celler kan absorbere størstedelen af fotoner inden for 20 µm af den indfaldende overflade, er begrænsninger på gødesavningsprocessen gennemsnitlig kommerciel waafertykkelse generelt omkring 200 µm., Fremskridt inden for teknologi forventes imidlertid at reducere waafertykkelser til 140 µm med 2026.
andre fremstillingsmetoder undersøges, såsom direkte waafer-epitaksial vækst, som involverer voksende gasformige lag på genanvendelige siliciumsubstrater. Nyere processer kan muliggøre vækst af firkantede krystaller, der derefter kan forarbejdes til tyndere skiver uden at gå på kompromis med kvaliteten eller effektiviteten, hvorved affaldet fjernes fra traditionelle gødesavnings-og skæremetoder.