globális piaci részesedés a PV technológia éves termelése szempontjából 1990 óta
a Monokristallin szilíciumot nagy teljesítményű fotovoltaikus (PV) eszközökhöz is használják. Mivel a mikroelektronikai alkalmazásokhoz képest kevésbé szigorú követelmények vannak a szerkezeti hiányosságokkal szemben, a napelemek esetében gyakran alacsonyabb minőségű szoláris minőségű szilíciumot (Sog-Si) használnak., Ennek ellenére a monokristályos szilícium fotovoltaikus ipar nagymértékben részesült az elektronikai ipar gyorsabb mono-Si gyártási módszereinek fejlesztésében.
piaci részesedésszerkesztés
mivel a PV technológia második leggyakoribb formája, a monokristályos szilícium csak nővére, a polikristályos szilícium mögött helyezkedik el. A jelentősen magasabb termelési arány és a poli-Szilícium folyamatosan csökkenő költségei miatt a mono-Si piaci részesedése csökkent: 2013-ban a monokristályos napelemek piaci részesedése 36% volt, ami 12% – ot tett ki.,6 GW fotovoltaikus kapacitás, de a piaci részesedés 2016-ra 25% alá esett. A csökkent piaci részesedés ellenére a 2016-ban gyártott egyenértékű mono-Si PV kapacitás 20,2 GW volt, ami a fotovoltaikus technológiák teljes termelésének jelentős növekedését jelzi.
EfficiencyEdit
a rögzített egyszeri junction sejt labor hatékonyságát 26.7%, monokristályos szilícium a legmagasabb megerősítette, átalakítás hatásfoka az összes kereskedelmi PV technológiák, előre poli-Si (22.3%), valamint a létrehozott vékonyréteg-technológiák, mint például a CIGS sejtek (21.7%), CdTe sejtek (21.,0%) és a-Si sejtek (10,2%). Solar-modul hatékonyság a mono-Si—amelyek mindig alacsonyabb, mint a megfelelő sejtek—végre átlépte a 20% – ot a 2012-ben, majd nyomja 24,4% – a, 2016-ban. A nagy hatásfok nagyrészt annak tudható be, hogy az egykristályban nincs rekombinációs hely, a fotonok jobb felszívódása a fekete szín miatt, összehasonlítva a poli-Szilícium jellegzetes kék árnyalatával., Mivel drágábbak, mint a polikristályos társaik, a mono-Si sejtek olyan alkalmazásokhoz hasznosak, ahol a fő megfontolások a súly vagy a rendelkezésre álló terület korlátozása, például a napenergiával működő űrhajókban vagy műholdakban, ahol a hatékonyság tovább javítható más technológiákkal, például többrétegű napelemekkel kombinálva.
ManufacturingEdit
az alacsony gyártási sebesség mellett aggodalmak merülnek fel a gyártási folyamat során elpazarolt anyagokkal kapcsolatban is., A helytakarékos napelemek létrehozásához a kör alakú ostyákat (a czochralski-folyamat során képződött hengeres rudak terméke) nyolcszögletű cellákba kell vágni, amelyek szorosan együtt csomagolhatók. A maradék anyagot nem használják fotovillamos sejtek létrehozására, és vagy eldobják, vagy újrahasznosítják azáltal, hogy visszaállnak az olvadáshoz. Továbbá, annak ellenére, hogy a mono-Si sejtek a beeső felület 20 µm-en belül képesek elnyelni a fotonok többségét, az ingot fűrészelési folyamat korlátozásai általában a kereskedelmi ostya vastagságát jelentik 200 µm körül., A technológiai fejlődés azonban várhatóan 2026-ra 140 µm-re csökkenti az ostya vastagságát.
más gyártási módszereket is vizsgálnak, például a közvetlen ostya epitaxiális növekedést, amely magában foglalja a gáznemű rétegek újrafelhasználható Szilícium szubsztrátumokon történő termesztését. Az újabb folyamatok lehetővé tehetik a négyzet alakú kristályok növekedését, amelyeket ezután vékonyabb ostyákká lehet feldolgozni anélkül, hogy veszélyeztetnék a minőséget vagy a hatékonyságot, ezáltal kiküszöbölve a hulladékot a hagyományos ingot fűrészelési és vágási módszerekből.