Julat Jalur Penyerapan Cahaya Panel Suria
Panel solar telah menjadi semakin popular dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Ia adalah sumber tenaga yang menjimatkan kos, mesra alam dan boleh diperbaharui. Panel solar menukar cahaya matahari kepada tenaga elektrik dengan menggunakan bahan khas yang dipanggil sel solar. Sel suria diperbuat daripada bahan yang berbeza yang boleh menyerap panjang gelombang cahaya yang berbeza.
Penyerapan Cahaya dalam Sel Suria Silikon Mono-hablur
Silikon mono-hablur ialah bahan sel suria berprestasi tinggi. Ia mempunyai tahap ketulenan yang tinggi dan struktur kristal seragam, yang membolehkan mobiliti elektron yang lebih baik. Sel suria silikon monokristalin biasanya mempunyai julat penyerapan cahaya 300 – 1100 nm, dengan jalur penyerapan puncak terletak pada sekitar 780 nm. Ini bermakna bahawa sel suria boleh menyerap kebanyakan spektrum cahaya yang boleh dilihat, serta beberapa cahaya inframerah dekat.
Walau bagaimanapun, terdapat penurunan ketara dalam kecekapan penyerapan melebihi 1100 nm. Ini disebabkan oleh fakta bahawa silikon mono-habluran adalah bahan celah jalur tidak langsung. Bahan celah jalur tidak langsung mempunyai ambang tenaga yang lebih tinggi untuk elektron bergerak dari jalur valens ke jalur pengaliran. Ini bermakna foton dengan tenaga yang lebih rendah tidak dapat diserap dengan berkesan oleh bahan tersebut. Oleh itu, sel suria silikon monokristalin tidak dapat menyerap sejumlah besar cahaya gelombang panjang (tenaga yang lebih rendah).
Penyerapan Cahaya dalam Sel Suria Silikon Filem Nipis
Sel suria silikon filem nipis diperbuat daripada pelbagai lapisan silikon dengan ketebalan dan dopan yang berbeza-beza. Ia biasanya lebih murah untuk dihasilkan daripada sel suria silikon monokristalin. Julat penyerapan cahaya sel suria silikon filem nipis adalah berbeza daripada sel suria silikon monokristalin. Silikon filem nipis menyerap cahaya dalam julat panjang gelombang yang lebih luas, khususnya dalam julat 400 – 800 nm. Ini bermakna bahawa mereka boleh menyerap kebanyakan spektrum cahaya yang boleh dilihat, tetapi tidak sebanyak cahaya inframerah dekat seperti silikon monokristalin.
Sel suria silikon filem nipis boleh dikategorikan lagi kepada tiga jenis: silikon amorfus (a-Si), silikon mikrokristalin (μc-Si), dan silikon kristal nano (nc-Si). Setiap jenis mempunyai jurang jalur dan julat penyerapan yang berbeza. Silikon amorfus mempunyai jurang jalur kira-kira 1.7 eV dan boleh menyerap cahaya dalam julat 300 – 800 nm. Silikon mikrokristalin mempunyai jurang jalur kira-kira 1.3 eV dan boleh menyerap cahaya dalam julat 400 – 700 nm. Silikon kristal nano mempunyai jurang jalur kira-kira 2.0 – 2.2 eV dan boleh menyerap cahaya dalam julat 300 – 600 nm.
Kesimpulannya, sel suria silikon monokristalin mempunyai jalur penyerapan puncak yang terletak pada sekitar 780 nm dan boleh menyerap kebanyakan spektrum cahaya yang boleh dilihat serta beberapa cahaya inframerah dekat. Sel solar silikon filem nipis, sebaliknya, mempunyai julat penyerapan yang lebih luas daripada silikon mono-habluran, tetapi tidak sebanyak cahaya inframerah dekat. Julat penyerapan dan kecekapan khusus bergantung pada jenis silikon filem nipis. Tidak kira jenis sel solar, panel solar menyediakan sumber tenaga yang mampan dan boleh diperbaharui. Dengan kemajuan selanjutnya dalam teknologi, panel solar akan dapat memberikan jumlah tenaga yang lebih besar dengan kecekapan yang lebih besar.