المعارف

مزايا وعيوب الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة

مزايا وعيوب الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة

تُستخدم الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة على نطاق واسع في البيوت البلاستيكية الزراعية والمرافق الكهروضوئية التي تتطلب نقل الضوء. هل تعلم ما هي مميزات وعيوب الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة؟ كم سنة تدوم هذه اللوحة الشمسية ذات الأغشية الرقيقة؟

في الوقت الحاضر، تشمل الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة الموجودة بشكل أساسي: الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة من تيلوريد الكادميوم، والخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة من سيلينيد الإنديوم والجاليوم النحاسي، والخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة من السيليكون غير المتبلور.

1. مزايا الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة

(1) قيمة ضوء الشمس ذو نسبة امتصاص عالية.

تنتمي GaAs إلى مواد أشباه الموصلات المركبة III-V، وتبلغ فجوة الطاقة الخاصة بها 1.4eV، وهي مجرد قيمة معدل امتصاص ضوء الشمس العالي، وهو أكثر ملاءمة للتوافق مع الطيف الشمسي.

(2) مقاومة درجات الحرارة العالية.

في حالة 250 درجة مئوية، لا يزال أداء التحويل الكهروضوئي جيدًا جدًا، وتبلغ أعلى كفاءة تحويل كهروضوئية حوالي 30%، وهو مناسب بشكل خاص للخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة المركزة ذات درجة الحرارة العالية.

(3) تكلفة أقل.

باستخدام رقائق السيليكون كركائز، تعد طريقة التغاير المحوري لتقنية MOCVD طريقة واعدة لتقليل تكلفة خلايا GaAs.

2. عيوب الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة

(1) سهل المذاق.

تحدد آلية نمو الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة أن الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة عرضة للتمييع، وبالتالي فإن مقاومة الماء للمواد المحتوية على الفلور المطلوبة لتغليف الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة أقوى بحوالي 9 مرات من مقاومة خلايا السيليكون البلورية.

(2) التوهين الضوئي.

يصل توهين الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة إلى حوالي 30٪.

(3) كفاءة تحويل الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة منخفضة.

نظرًا لكفاءة التحويل العالية للخلايا الشمسية الغشائية، فإن معظمها يظهر فقط في المنتجات الإلكترونية المرنة وصغيرة الحجم.

(4) يعد تلوريد الكادميوم الموجود في مادة الإنتاج مادة سامة.

الكادميوم مادة شديدة السمية تتراكم في السلسلة الغذائية مثل الزئبق، وهو ما يتعارض مع مفهوم كونها صديقة للبيئة وآمنة وغير سامة. تبحث العديد من المؤسسات والمختبرات عن بدائل صديقة للبيئة وعالية الكفاءة، ويستكشف مصنعو الطاقة الشمسية طرقًا لاستعادة وإعادة تدوير المواد التي تحتوي على الكادميوم لحل المشكلات البيئية.