Global marknadsandel i form av årlig produktion av PV-teknik sedan 1990
monokristallin kisel används också för högpresterande fotovoltaiska (PV) enheter. Eftersom det finns mindre stränga krav på strukturella brister jämfört med mikroelektronikapplikationer används ofta kisel av lägre kvalitet (Sog-Si) för solceller., Trots detta har den monokristallin-kisel fotovoltaiska industrin dragit stor nytta av utvecklingen av snabbare mono-Si – produktionsmetoder för elektronikindustrin.
marknadsandelsedit
som den näst vanligaste formen av PV-teknik, monokristallin kisel rankas bakom endast sin syster, polykristallin kisel. På grund av den betydligt högre produktionstakten och de stadigt minskande kostnaderna för poly-kisel har mono-Si: s marknadsandel minskat: under 2013 hade monokristallina solceller en marknadsandel på 36%, vilket innebar att 12 tillverkades.,6 GW solcellskapacitet, men marknadsandelen hade sjunkit under 25% till 2016. Trots den minskade marknadsandelen var den motsvarande mono-Si-SOLCELLSKAPACITET som producerades 2016 20,2 GW, vilket tyder på en betydande ökning av den totala produktionen av solcellsteknik.
EfficiencyEdit
med en inspelad single-junction cell lab effektivitet på 26,7%, monokristallin kisel har den högsta bekräftade omvandlingseffektiviteten av alla kommersiella PV-teknik, före poly-Si (22,3%) och etablerade tunnfilmsteknik, såsom CIGS-celler (21,7%), CdTe-celler (21.,0%) och a-si-celler (10, 2%). Solmodulens effektivitet för mono-Si—som alltid är lägre än motsvarande celler-korsade slutligen 20% – märket för 2012 och slog 24.4% i 2016. Den höga effektiviteten beror till stor del på bristen på rekombinationsplatser i singelkristallen och bättre absorption av fotoner på grund av sin svarta färg, jämfört med den karakteristiska blå nyansen av poly-kisel., Eftersom de är dyrare än sina polykristallina motsvarigheter, mono-Si-celler är användbara för applikationer där de viktigaste övervägandena är viktbegränsningar eller tillgängligt område, såsom i rymdfarkoster eller satelliter som drivs av solenergi, där effektiviteten kan förbättras ytterligare genom kombination med annan teknik, såsom flera lager solceller.
Manufactureedit
förutom den låga produktionshastigheten finns det också oro över bortkastat material i tillverkningsprocessen., Att skapa rymdeffektiva solpaneler kräver att de cirkulära skivorna (en produkt av de cylindriska götarna som bildas genom Czochralski-processen) skärs i åttkantiga celler som kan packas tätt ihop. Det kvarvarande materialet används inte för att skapa PV-celler och kasseras eller återvinns genom att gå tillbaka till götproduktion för smältning. Även om mono-Si-celler kan absorbera majoriteten av fotonerna inom 20 µm av den infallande ytan, är begränsningarna för ingotsågningsprocessen i allmänhet cirka 200 µm., Dock framsteg inom teknik förväntas minska wafer tjocklekar till 140 µm 2026.
andra tillverkningsmetoder undersöks, såsom direkt wafer epitaxiell tillväxt, vilket innebär växande gasformiga skikt på återanvändbara kiselsubstrat. Nyare processer kan tillåta tillväxt av kvadratiska kristaller som sedan kan bearbetas till tunnare skivor utan att kompromissa med kvalitet eller effektivitet, vilket eliminerar avfallet från traditionella ingot sågning och skärmetoder.