Cienkowarstwowe panele fotowoltaiczne

Naklejenie cienkich i elastycznych paneli fotowoltaicznych to kusząca alternatywa dla grubych i sztywnych paneli krzemowych. Nic więc dziwnego, że cienkowarstwowe panele fotowoltaiczne stały się jednym z najszybciej rozwijających się obszarów fotowoltaiki.

Rozwój fotowoltaiki w kierunku cienkowarstwowych paneli

W świecie technologii istniejące rozwiązania modernizuje się z reguły po to, aby obniżyć koszty produkcji lub zwiększyć jakość produktów poprzez ulepszenie ich parametrów technicznych. Dzięki takim zabiegom produkt staje się bardziej atrakcyjny dla kupującego. Nie inaczej było w przypadku fotowoltaiki. Obecny jej rozwój związany jest przede wszystkim z dążeniem do uzyskania ogniw i modułów fotowoltaicznych mogących konkurować ceną generowanej energii elektrycznej z energią ze źródeł emisyjnych. W związku z tym niezbędne było wdrożenie technologii umożliwiających jednocześnie utrzymanie niskiej ceny i wysokiej jakości.

Cienkowarstwowe panele fotowoltaiczne znane są z lekkości i elastyczności. W przeciwieństwie do typowych ogniw krzemowych, składają się one z bardzo cienkich warstw wytwarzających energię elektryczną. Zatem do ich produkcji potrzeba mniej materiałów. Ponadto z analizy rynku wynika, że wydajność obu technologii szybko rośnie, a różnica w ich cenach się zmniejsza.

Rodzaje cienkowarstwowych paneli fotowoltaicznych

Istnieje kilka rodzajów cienkowarstwowych paneli fotowoltaicznych. W przeciwieństwie do monokrystalicznych i polikrystalicznych ogniw fotowoltaicznych, ogniwa cienkowarstwowe produkuje się z różnych materiałów. Poniżej podajemy przykłady.

  • Tellurek kadmu (CdTe)

To najbardziej popularny typ cienkowarstwowych paneli fotowoltaicznych. Chociaż związek chemiczny zwany tellurkiem kadmu dobrze wychwytuje światło słoneczne przekształcając je w energię, panele te mają też wady. Przede wszystkim tellur jest pierwiastkiem rzadkim, co utrudnia masową produkcję. Natomiast kadm jest toksyczny, więc posługiwanie się nim wymaga zachowania szczególnych środków bezpieczeństwa.

  • Krzem amorficzny (a-Si)

To najstarszy i dość dojrzały typ cienkowarstwowej folii. Ten rodzaj cienkowarstwowych paneli fotowoltaicznych wykonuje się z krzemu amorficznego (a-Si), który jest krzemem niekrystalicznym. Właściwość ta sprawia, że takie panele są łatwiejsze w produkcji w porównaniu do paneli monokrystalicznych i polikrystalicznych. Ponadto, pomimo nie najwyższej wydajności, krzem amorficzny jest popularny. Popularność tą zawdzięcza temu, że występuje w dużych ilościach, jest nietoksyczny i stosunkowo niedrogi.

  • Selenek miedziowo-indowo-galowy (CIGS)

Takie panele powstają przez umieszczenie warstw miedzi, indu, galu i selenku jedna na drugiej. W ten sposób powstaje półprzewodnik. Ogniwa CIGS tradycyjnie były droższe niż inne typy ogniw na rynku, dlatego nie są powszechnie stosowane.

Pierwsze zastosowania cienkowarstwowych ogniw fotowoltaicznych

Początek zastosowań cienkowarstwowych ogniw fotowoltaicznych sięga lat 80. XX wieku. Na początku były to niewielkie paski używane w kalkulatorach i zegarkach. Jednak większość cienkowarstwowych paneli miało wówczas niższą wydajność niż standardowe sztywne panele z krzemu krystalicznego. Przeważnie też takie ogniwa miały mniej trwałą konstrukcję. Mogły różnić się również czasem zwrotu. Trzeba jednak zaznaczyć, że poszczególne cechy i ich relacje zmieniają się w czasie, wraz z rozwojem i upowszechnianiem konkretnych technologii. 

Rosnący potencjał cienkowarstwowych paneli fotowoltaicznych

fotowoltaika plecak
Źródło: Voltaics

W XXI wieku możliwości cienkowarstwowych paneli znacznie wzrosły, głównie za sprawą ich elastyczności. Dzięki temu wykorzystuje się je wszędzie tam, gdzie tradycyjne sztywne panele nie mogą być zastosowane.

Aktualnie cienkie folie można umieszczać na zakrzywionych powierzchniach, m.in. budynków, samochodów. Da się również tworzyć z ich pomocą różne przedmioty wyposażone w funkcję ładowania urządzeń przenośnych. Można je znaleźć w wielu przedmiotach codziennego użytku, takich jak ubrania, plecaki, torby, namioty.

Takie zastosowania są bardzo praktyczne i niezwykle pomocne w życiu codziennym i podczas podróży. Co więcej, pomagają w dążeniu do osiągnięcia zrównoważonej przyszłości energetycznej.

Podsumowując, cienkowarstwowe ogniwa fotowoltaiczne wniosły już wiele do naszego życia. Mówi się o nich, że są nadzieją energii słonecznej. Ciągle pojawiają się ich nowe sposoby wykorzystania. Biorąc to pod uwagę nikogo nie powinien dziwić fakt, że znalazły się one na liście Najlepszych Wynalazków 2008 magazynu Time. Ich największe zalety, takie jak koszt, łatwość wykonania i lekkość, sprawiają, że stają się coraz bardziej powszechne. Ponadto są one ciągle udoskonalane. Oczekuje się, że w przyszłości technologie cienkowarstwowe wyprzedzą na rynku tradycyjne panele słoneczne z krzemu.

Źródła:

Domestic Violence

American Solar Energy Society

Britannica

CED Greentech

Wikipedia

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Proszę wpisać swój komentarz!
Proszę podać swoje imię tutaj

Najnowsze

PARTNER STRATEGICZNY PORTALU

Kategorie

BĄDŹMY W KONTAKCIE