wereldwijd marktaandeel in termen van jaarlijkse productie door PV-technologie sinds 1990
Monokristallijn silicium wordt ook gebruikt voor fotovoltaïsche apparaten met hoge prestaties (PV). Omdat er minder strenge eisen aan structurele onvolkomenheden zijn in vergelijking met micro-elektronicatoepassingen, wordt silicium van lagere kwaliteit op zonne-energie (Sog-Si) vaak gebruikt voor zonnecellen., Desondanks heeft de monokristallijne-silicium fotovoltaïsche industrie sterk geprofiteerd van de ontwikkeling van snellere mono-Si productiemethoden voor de elektronica-industrie.
marktaandeel
omdat monokristallijne silicium de op één na meest voorkomende vorm van PV-technologie is, wordt alleen achter zijn zus, polykristallijne silicium, de ranglijst geplaatst. Door de aanzienlijk hogere productie en de gestaag dalende kosten van poly-silicium is het marktaandeel van monokristallijne zonnecellen afgenomen: in 2013 hadden monokristallijne zonnecellen een marktaandeel van 36%, wat resulteerde in de productie van 12.,6 GW fotovoltaïsche capaciteit, maar het marktaandeel was in 2016 gedaald tot minder dan 25%. Ondanks het verlaagde marktaandeel bedroeg de equivalente mono-Si PV-capaciteit die in 2016 werd geproduceerd 20,2 GW, wat wijst op een aanzienlijke toename van de totale productie van fotovoltaïsche technologieën.
efficientie Edit
met een geregistreerde single-junction cellaboratoriumefficiëntie van 26,7%, heeft monokristallijn silicium de hoogste bevestigde conversieefficiëntie van alle commerciële PV-technologieën, vóór poly-Si (22,3%) en gevestigde dunnefilmtechnologieën, zoals CIGS-cellen (21,7%), CdTe-cellen (21.,0%) en a-Si-cellen (10,2%). De efficiëntie van de zonnemodules voor mono-Si—die altijd lager is dan die van hun overeenkomstige cellen—is uiteindelijk in 2012 de 20% – grens gepasseerd en in 2016 24,4% bereikt. Het hoge rendement is grotendeels toe te schrijven aan het gebrek aan recombinatieplaatsen in het enige kristal en betere absorptie van fotonen toe te schrijven aan zijn zwarte kleur, in vergelijking met de kenmerkende blauwe tint van poly-silicium., Aangezien ze duurder zijn dan hun polykristallijne tegenhangers, zijn mono-Si-cellen nuttig voor toepassingen waarbij de belangrijkste overwegingen zijn beperkingen op gewicht of beschikbare oppervlakte, zoals in ruimtevaartuigen of satellieten aangedreven door zonne-energie, waar de efficiëntie verder kan worden verbeterd door combinatie met andere technologieën, zoals Meerlagige zonnecellen.
Fabrikantedit
naast de lage productiesnelheid zijn er ook zorgen over afvalmateriaal in het productieproces., Het creëren van ruimte-efficiënte zonnepanelen vereist het snijden van de cirkelvormige wafers (een product van de cilindrische ingots gevormd door het Czochralski-proces) in achthoekige cellen die dicht op elkaar kunnen worden verpakt. Het restmateriaal wordt niet gebruikt om PV-cellen te maken en wordt ofwel weggegooid of gerecycleerd door terug te gaan naar de productie van ingots om te smelten. Bovendien, hoewel mono-Si cellen de meerderheid van fotonen binnen 20 µm van het invallende oppervlak kunnen absorberen, zijn de beperkingen op het ingots zaagproces gemiddelde commerciële wafeldikte over het algemeen rond 200 µm., De vooruitgang in de technologie zal echter naar verwachting de dikte van wafers tot 140 µm verminderen tegen 2026.
andere productiemethoden worden onderzocht, zoals de directe epitaxiale groei van wafer, waarbij gasvormige lagen op herbruikbare siliciumsubstraten worden gekweekt. Nieuwere processen kunnen groei van vierkante kristallen mogelijk maken die vervolgens kunnen worden verwerkt tot dunnere wafers zonder afbreuk te doen aan de kwaliteit of efficiëntie, waardoor het afval van traditionele ingots zagen en snijden methoden wordt geëlimineerd.