მზის პანელი არის მოწყობილობა, რომელიც გარდაქმნის მზის გამოსხივების ენერგიას პირდაპირ ან ირიბად ელექტრო ენერგიად ფოტოელექტრული ეფექტის ან ფოტოქიმიური ეფექტის მეშვეობით მზის შუქის შთანთქმის გზით. მზის პანელების უმეტესობის ძირითადი მასალაა „სილიკონი“, მაგრამ წარმოების მაღალი ღირებულების გამო, მის ფართო გამოყენებას ჯერ კიდევ აქვს გარკვეული შეზღუდვები.

ჩვეულებრივ ბატარეებთან და დატენვის ბატარეებთან შედარებით, მზის უჯრედები მიეკუთვნება მწვანე პროდუქტების ენერგიის დაზოგვას და გარემოს დაცვას.

ამჟამად, კრისტალური სილიციუმის მასალები (მათ შორის პოლიკრისტალური სილიციუმი და მონოკრისტალური სილიციუმი) არის ყველაზე მნიშვნელოვანი ფოტოელექტრული მასალები, ბაზრის წილით 90% -ზე მეტი და დარჩება მზის უჯრედების ძირითადი მასალები მომავალში დიდი ხნის განმავლობაში. დიდი ხნის განმავლობაში, პოლისილიკონის მასალების წარმოების ტექნოლოგია იყო 7 კომპანიის 10 ქარხნის ხელში 3 ქვეყანაში, როგორიცაა შეერთებული შტატები, იაპონია და გერმანია, ქმნიდა ტექნოლოგიური ბლოკადისა და ბაზრის მონოპოლიის მდგომარეობას. პოლისილიკონზე მოთხოვნა მოდის. ძირითადად ნახევარგამტარებიდან და მზის უჯრედებიდან.სხვადასხვა სისუფთავის მოთხოვნების მიხედვით, დაყოფილია ელექტრონულ და მზის ენერგიის დონეებად.ფოტოელექტრული ინდუსტრიის სწრაფი განვითარებით მზის უჯრედებზე მზის პოლისილიციუმზე მოთხოვნა უფრო სწრაფად იზრდება, ვიდრე ნახევარგამტარული პოლისილიციუმი, და ეს მოსალოდნელია. რომ მზის პოლისილიკონზე მოთხოვნა გადააჭარბებს ელექტრონულ პოლისილიკონს 2008 წლისთვის. მსოფლიო მზის უჯრედების მთლიანი გამომუშავება 1994 წელს 69 მგვტ-დან 2004 წელს თითქმის 1200 მეგავატამდე გაიზარდა, რაც 17-ჯერ გაიზარდა მხოლოდ 10 წელიწადში.

კრისტალური სილიკონის პანელები: პოლიკრისტალური სილიკონის მზის უჯრედები, მონოკრისტალური სილიკონის მზის უჯრედები.

ამორფული სილიკონის პანელები: თხელი ფირის მზის უჯრედები, ორგანული მზის უჯრედები.

ქიმიური საღებავის პანელები: საღებავით მგრძნობიარე მზის უჯრედები.

მოქნილი მზის უჯრედი

მონოკრისტალური სილიციუმი

მონოკრისტალური სილიკონის მზის უჯრედებს აქვთ კონვერტაციის ეფექტურობა დაახლოებით 18%-მდე, 24%-მდე, რაც ყველაზე მაღალია ნებისმიერი ტიპის მზის ელემენტებს შორის, მაგრამ ძალიან ძვირია მისი ფართო გამოყენებისთვის. რადგან მონოკრისტალური სილიციუმი ჩვეულებრივ ილუქება გამაგრებული მინით და წყალგაუმტარი ფისი, არის უხეში და გამძლე, 25 წლამდე მომსახურების ვადით.

პოლისილიციუმი

პოლიკრისტალური სილიკონის მზის უჯრედების წარმოების პროცესი მსგავსია მონოკრისტალური სილიკონის მზის უჯრედების წარმოების პროცესის, მაგრამ პოლიკრისტალური სილიკონის მზის უჯრედების ფოტოელექტრული კონვერტაციის ეფექტურობა გაცილებით დაბალია, ხოლო ფოტოელექტრული კონვერტაციის ეფექტურობა არის დაახლოებით 16%. წარმოების ღირებულების თვალსაზრისით, ეს არის. უფრო იაფია, ვიდრე მონოკრისტალური სილიკონის მზის უჯრედები, და მასალები მარტივია წარმოებაში, დაზოგავს ენერგიის მოხმარებას და მთლიანი წარმოების ღირებულება დაბალია, ამიტომ იგი შეიქმნა დიდი რაოდენობით. გარდა ამისა, პოლიკრისტალურ სილიკონის მზის უჯრედებს უფრო მოკლე სიცოცხლე აქვთ, ვიდრე მონოკრისტალურს. სილიკონის მზის უჯრედები. მონოკრისტალური სილიკონის მზის უჯრედები ოდნავ უკეთესია ფასისა და მუშაობის თვალსაზრისით.

ამორფული სილიციუმი

ამორფული სილიკონის მზის უჯრედი არის ახალი ტიპის თხელფენიანი მზის ელემენტი, რომელიც გამოჩნდა 1976 წელს. ის სრულიად განსხვავდება მონოკრისტალური სილიციუმის და პოლიკრისტალური სილიკონის მზის უჯრედების წარმოების მეთოდისგან. პროცესი მნიშვნელოვნად გამარტივებულია, სილიციუმის მასალის მოხმარება ნაკლებია და ენერგიის მოხმარება დაბალია. თუმცა, ამორფული სილიკონის მზის უჯრედების მთავარი პრობლემა არის ფოტოელექტრული კონვერტაციის ეფექტურობა დაბალი. საერთაშორისო მოწინავე დონე არის დაახლოებით 10%, და ის არ არის სტაბილური. დროის გახანგრძლივებასთან ერთად, კონვერტაციის ეფექტურობა მცირდება.