Тонкопленочные солнечные батареи

Постепенно все больше и больше солнечная энергия подбирается к простым обывателям, благодаря тонкопленочным солнечным батареям. По расчетам аналитиков, развитие технологии изготовления тонкопленочных элементов в индустрии гелиоэнергетики может привеcти через 5 лет к завоеванию почти 75% всего рынка альтернативных источников энергии.

Первый калькулятор на тонкопленочных солнечных батареях stronews.ruТонкопленочные солнечные батареи стали широко известны с 1979 года, когда появились на рынке калькуляторы Powerd с небольшой полоской аморфного кремния источником почти бесконечного питания.

Свойства гибкости, тонкости и легкости открыли для пленочных батарей новые перспективы по применению. Фотоэлектрические сегменты на пленочной основе могут быть установлены во многое электронное оборудование, приспособлены к любым конструкциям и изготовлены на ткани.

Устройство тонкопленочных солнечных батарей

Толщина пленки тонкопленочных батарей варьируется от нескольких нанометров (нм) до десятков микрометров (мкм), они гораздо тоньше, чем прямые конкуренты тонкопленочной технологии традиционные пластины на моно- и поликристаллах кремния (с-Si) первого поколения, которые имеют толщину от 200 мкм.Устройство тонкопленочных солнечных батарей stronews.ru

Тонкопленочные фотоэлектрические элементы устроены из:

  • основного слоя или основания, для которого применяют:
    • металлическую фольгу;
    • полимерное стекло;
    • прочную пластиковую пленку;
  • подложка из двух слоев фотоэлектрического полупроводника, который наноситься на основу напылением;
  • контактная сетка, играет роль токосъемника;
  • антиотражающая пленка, пропускает свет в одну сторону и препятствует прохождению фотонов в обратную;
  • защитная прозрачная пленка.

Виды тонкопленочных солнечных батарей

Тонкопленочные, по сути, являются вторым поколением солнечных батарей и состоят из одного или нескольких тонких слоев полупроводника с ярко выраженными фотоэлектрическими свойствами. Из промышленно выпускаемых и наиболее распространенных различают три фотоэлектрических материала для подложек:

  • аморфный кремний (а-Si);
  • теллурид кадмия (СdТе);
  • меди и индия диселенида галлия (СIGS).

Тонкопленочные солнечные батареи на основе аморфного кремния занимают где-то 75 % рынка, еще порядка 12 % удерживают пленки на теллуриде кадмия и всего 3 % приходиться на ячейки из меди и индия диселенида галлия. Другие материалы являются основанием для третьего поколения и имеют пока только научное применение.

Применение тонкопленочных солнечных батарей stronews.ru

Преимущества тонкопленочных батарей

Сравнивая с существующими видами солнечных панелей, которые выпускаются промышленно тонкопленочные солнечные батареи в отличии от панелей на моно- и поликристаллах кремния имеют ряд несомненных преимуществ:

- монтаж таких пленок возможен на поверхность различной конфигурации: окна домов, южные фасады сооружений, кузова автомашин делая их настоящими источниками альтернативной энергии;

-меньшая потребность в материалах при изготовлении, значительно уменьшает себестоимость;

- очень легкие, что позволяет снять все ограничения по применению;

- меньшая зависимость эффективности от концентрации излучения, они вырабатывают электроэнергию даже от рассеянного солнечного излучения;

- не так чувствительны к температурным перепадам и перегреву, чем пластины на кристаллическом кремние.

Эффективность тонкопленочных батарей

Анализируя, лабораторные данные по эффективности тонкопленочных солнечных батареи КПД составляет:

  • кристаллический кремний  21-27 %,
  • аморфный кремний не превышает 12 %,
  • теллурид кадмия уже 17 %;
  •  меди и индия диселенида галлия достигает 22%.

К сожалению, с ростом эффективности растет и себестоимость изготовления, и следовательно стоимость полученного кВт-часа.

Ваш отзыв

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *