Globalny udział w rynku pod względem rocznej produkcji w technologii fotowoltaicznej od 1990 roku
krzem Monokrystaliczny jest również stosowany do wysokowydajnych urządzeń fotowoltaicznych (PV). Ponieważ istnieją mniej rygorystyczne wymagania dotyczące niedoskonałości konstrukcyjnych w porównaniu do zastosowań mikroelektronicznych, krzem klasy solarnej niższej jakości (Sog-Si) jest często stosowany do ogniw słonecznych., Pomimo tego, monokrystaliczno-krzemowy przemysł fotowoltaiczny znacznie skorzystał na rozwoju szybszych metod produkcji mono-Si dla przemysłu elektronicznego.
udział w Rynkuedytuj
będąc drugą najczęstszą formą technologii fotowoltaicznej, krzem monokrystaliczny plasuje się za tylko jego siostrą, krzem polikrystalicznym. Ze względu na znacznie wyższy wskaźnik produkcji i stale malejące koszty poli-krzemu, udział mono-Si w rynku maleje: w 2013 r.monokrystaliczne ogniwa słoneczne miały udział w rynku 36%, co przełożyło się na produkcję 12.,6 GW mocy fotowoltaicznej, ale udział w rynku spadł poniżej 25% do 2016 r. Pomimo obniżonego udziału w rynku, równoważna moc fotowoltaiczna mono-Si wyprodukowana w 2016 r. wyniosła 20,2 GW, co wskazuje na znaczny wzrost ogólnej produkcji technologii fotowoltaicznych.
EfficiencyEdit
z zarejestrowaną sprawnością laboratoryjną pojedynczych ogniw wynoszącą 26,7%, krzem monokrystaliczny ma najwyższą potwierdzoną sprawność konwersji spośród wszystkich komercyjnych technologii fotowoltaicznych, przed poly-Si (22,3%) i uznanymi technologiami cienkowarstwowymi, takimi jak ogniwa CIGS (21,7%), ogniwa CdTe (21.,0%) i komórek a-Si (10, 2%). Efektywność modułów słonecznych dla mono-Si-które są zawsze niższe niż w odpowiednich ogniwach – ostatecznie przekroczyła 20% w 2012 r. i osiągnęła 24,4% w 2016 r. Wysoką skuteczność zawdzięcza w dużej mierze braku miejsc rekombinacji w pojedynczym krysztale i lepszej absorpcji fotonów ze względu na Jego Czarny kolor, w porównaniu z charakterystycznym niebieskim odcieniem poli-krzemu., Ponieważ są one droższe niż ich polikrystaliczne odpowiedniki, ogniwa mono-Si są przydatne w zastosowaniach, w których głównymi względami są ograniczenia masy lub dostępnej powierzchni, takie jak w statkach kosmicznych lub satelitach zasilanych energią słoneczną, gdzie wydajność można jeszcze poprawić poprzez połączenie z innymi technologiami, takimi jak wielowarstwowe ogniwa słoneczne.
ManufacturingEdit
oprócz niskiego tempa produkcji, istnieją również obawy związane z marnowaniem materiału w procesie produkcyjnym., Tworzenie przestrzennych paneli słonecznych wymaga cięcia okrągłych płytek (produkt cylindrycznych wlewków powstałych w procesie Czochralskiego) w ośmiokątne ogniwa, które mogą być ściśle ze sobą pakowane. Pozostały materiał nie jest używany do tworzenia ogniw fotowoltaicznych i jest odrzucany lub poddawany recyklingowi poprzez powrót do produkcji wlewków w celu wytopienia. Ponadto, mimo że komórki mono-Si mogą absorbować większość fotonów w odległości do 20 µm od padającej powierzchni, ograniczenia w procesie cięcia wlewków oznaczają, że komercyjna grubość płytek wynosi zwykle około 200 µm., Oczekuje się jednak, że postęp technologiczny zmniejszy grubość płytek do 140 µm do 2026 roku.
badane są inne metody wytwarzania, takie jak bezpośredni wzrost epitaksjalny wafla, który polega na rosnących warstwach gazowych na podłożach krzemowych wielokrotnego użytku. Nowsze procesy mogą pozwolić na wzrost kwadratowych kryształów, które następnie mogą być przetwarzane na cieńsze płytki bez uszczerbku dla jakości lub wydajności, eliminując w ten sposób odpady z tradycyjnych metod cięcia i cięcia wlewków.