Разница между тонкопленочными и кристаллическими кремниевыми солнечными панелями

【Аннотация】

Солнечные батареи имеют долгую историю, но они еще долго находятся в стадии разработки. Когда солнечный свет попадает на солнечный элемент, он генерирует электрический заряд, и появляется фотоэлектрический эффект. Величина заряда зависит от множества факторов: материала батареи (силикон, тонкая пленка и т. Д.), Площади батареи (большая площадь батареи означает, что большее количество отдельных батарей может быть преобразовано в большее напряжение или ток) и качества источника света. Самый эффективный и привлекательный источник света - это солнце, которое легко доступно и бесплатно.

【Текст】

Разница между тонкопленочными и кристаллическими кремниевыми солнечными панелями:

Даже если отработанные кремниевые пластины используются в тонкопленочных солнечных батареях, кремниевые пластины не обязательно являются дешевыми, учитывая уровень их эффективности. Тонкопленочные солнечные элементы дешевле, чем традиционные солнечные панели, но эффективность также ниже, а коэффициент преобразования фотоэлектрических элементов составляет от 20% до 30%.

В зависимости от используемых материалов типичные тонкопленочные солнечные элементы можно разделить на следующие четыре категории: аморфный кремний (a-Si) и тонкопленочный кремний (TF-Si); теллурид кадмия (CdTe); медь индий галлий селен (CIS или CIGS) и сенсибилизированные красителем солнечные элементы (DSC) плюс другие природные материалы.

Структура тонкопленочных солнечных элементов и солнечных элементов на кристалле кремния не сильно отличается, она содержит шестислойную структуру. В этой структуре прозрачное покрытие покрыто антиотражающим слоем, под ним находится PN переход, а затем контактная пластина и подложка. Очевидно, принцип действия (фотоэлектрические) и кристаллический кремниевые ячейки одинаковы.

Кремний VS тонкая пленка

Технология кристаллического кремния существует уже некоторое время и доказала свою ценность. Технология тонких пленок все еще находится в зачаточном состоянии, но у нее есть потенциал для снижения затрат при той же эффективности и надежности. В таком случае, как мне выбрать?

Преимуществами кристаллического кремния являются высокая эффективность преобразования, достигающая 12–24,2%, высокая стабильность, простота изготовления и высокая надежность. Еще одним преимуществом является время: модули из кристаллического кремния производились в 1970-х годах, а панели из монокристаллического кремния могут выдерживать суровые условия окружающей среды и могут использоваться для космических полетов.

К другим преимуществам можно отнести термостойкость и низкие затраты на установку. А с учетом времени утилизации / переработки кремний более экологичен.

Недостатком является то, что по начальной стоимости кристаллический кремний - самый дорогой солнечный модуль. К тому же коэффициент поглощения солнечной энергии очень низкий, а материал хрупкий и хрупкий.

Тонкопленочные солнечные элементы дешевле, чем старомодные солнечные элементы из кристаллического кремния, могут быть изготовлены на тонких кремниевых пластинах, более гибкие и простые в обращении. И по сравнению с кристаллическим кремнием его нелегко повредить внешними ударами.

Основным недостатком тонкопленочных модулей солнечных элементов является низкая эффективность, которая может компенсировать их ценовое преимущество в некоторых приложениях. Его структура также более сложная, а гибкие тонкопленочные батареи требуют специальных навыков установки, поэтому, по крайней мере, они не могут использоваться в авиакосмической отрасли в настоящее время.

заявка

Кристаллический кремний и тонкопленочные солнечные панели можно использовать во многих приложениях. В соответствии с их преимуществами и недостатками элементы из кристаллического кремния чаще используются в тех случаях, когда требуется высокая эффективность, в то время как тонкопленочные элементы часто используются в более дешевых и более гибких случаях.

【Вывод】

Может показаться, что на текущем рынке тонкопленочные батареи не только догонят модули батарей из кристаллического кремния, но и превзойдут кристаллический кремний по всем параметрам, включая цену и эффективность. Один из способов снизить стоимость тонкопленочных солнечных элементов - это использование экологически чистых материалов, таких как кадмий. Производитель заявляет, что это безопасно, если оно хорошо закрыто и используется. Но на данный момент нет плана утилизации таких компонентов.