L'energia solare è una fonte inesauribile di energia rinnovabile per l'umanità e occupa un posto importante nelle strategie energetiche a lungo termine dei paesi di tutto il mondo. La generazione di energia a film sottile si basa su chip di celle solari a film sottile, leggeri, sottili e flessibili, mentre la generazione di energia al silicio cristallino ha un'elevata efficienza di conversione energetica, ma i pannelli devono essere sufficientemente spessi. Oggi ci concentreremo quindi sui vantaggi e gli svantaggi della generazione di energia a film sottile e della generazione di energia al silicio cristallino.
I. Vantaggi della generazione di energia a film sottile
Batterie a film sottile con meno materiali, processo di produzione semplice, minor consumo energetico, produzione continua di ampie superfici e possibilità di utilizzare materiali a basso costo come vetro o acciaio inossidabile come substrato. Le batterie a film sottile hanno ora sviluppato una varietà di tecnologie, tra cui la tecnologia solare a film sottile CIGS (seleniuro di rame, indio e gallio), la tecnologia dei moduli fotovoltaici a film sottile flessibili ha raggiunto traguardi e il divario tra il tasso di conversione fotovoltaica delle batterie al silicio cristallino si sta gradualmente riducendo.
Le celle a film sottile offrono una migliore risposta in condizioni di scarsa luminosità e riducono l'intervallo di produzione di energia tra giornate nuvolose e soleggiate, rendendole particolarmente adatte all'applicazione in centrali fotovoltaiche nel deserto. Sono inoltre più adatte alla costruzione di pensiline e serre solari residenziali. Le celle solari a film sottile, come componenti principali di un sistema fotovoltaico, possono essere un'ottima soluzione per l'integrazione di un edificio fotovoltaico.
II. Gli svantaggi della generazione di energia a film sottile
Il tasso di conversione fotoelettrica delle celle a film sottile è basso, generalmente solo circa l'8%. L'investimento in attrezzature e tecnologie per le celle a film sottile è diverse volte superiore a quello delle celle in silicio cristallino, la resa della produzione di moduli a celle solari a film sottile non è buona come dovrebbe essere, il tasso di resa dei moduli a celle a film sottile in silicio non microcristallino è attualmente solo intorno al 60%, mentre i principali produttori di gruppi di celle CIGS si fermano al 65%. Naturalmente, il problema della resa, finché si trovano i prodotti a film sottile di marca di qualità professionale giusta, sarà in grado di risolverlo.
III. i vantaggi della generazione di energia dal silicio cristallino
Il tasso di conversione fotovoltaica delle celle in silicio cristallino è più elevato e quello delle celle in silicio cristallino prodotte localmente ha raggiunto il 17-19%. La tecnologia delle batterie in silicio cristallino è ormai più matura e le aziende non necessitano di frequenti trasformazioni tecniche. Gli investimenti in attrezzature per celle in silicio cristallino sono bassi e le attrezzature locali sono già in grado di soddisfare la maggior parte delle esigenze delle linee di produzione di celle.
Un altro vantaggio della tecnologia del silicio cristallino è il processo produttivo maturo. Attualmente, la maggior parte dei produttori di celle in silicio monocristallino può raggiungere un tasso di rendimento del 98% o superiore, mentre il tasso di rendimento della produzione di celle in silicio policristallino è anch'esso superiore al 95%.
IV. Gli svantaggi della generazione di energia al silicio cristallino
La filiera è complessa e i costi potrebbero non essere significativamente ridotti. Il costo delle materie prime oscilla ampiamente e negli ultimi anni il mercato internazionale del polisilicio è stato un vero e proprio ottovolante. Inoltre, l'industria del silicio è un settore altamente inquinante e ad alto consumo energetico, e sussiste il rischio di un adeguamento delle politiche.
Riepilogo
Le celle in silicio cristallino sono costituite principalmente da materiali in silicio, contenenti boro e ossigeno. I wafer di silicio, una volta esposti alla luce, mostrano vari gradi di decadimento. Maggiore è il contenuto di boro e ossigeno nel wafer di silicio, in condizioni di luce o di iniezione di corrente generate dal complesso di boro e ossigeno, maggiore è l'entità della riduzione della durata, che risulta più evidente. Rispetto alle celle solari in silicio cristallino, le celle solari a film sottile non richiedono l'uso di materiali in silicio, essendo un tipo di cella solare in silicio amorfo, con attenuazione pari a zero.
Pertanto, dopo alcuni anni di utilizzo, le celle solari in silicio cristallino subiranno diversi gradi di decadimento dell'efficienza, che non solo incideranno sui ricavi derivanti dalla produzione di energia, ma ne ridurranno anche la durata utile. Le celle solari a film sottile, in quanto seconda generazione di apparecchiature fotovoltaiche ampiamente utilizzate nei paesi sviluppati, hanno un prezzo leggermente superiore a quello delle celle solari in silicio cristallino attualmente in uso. L'assenza di attenuazione, la lunga durata utile e altre caratteristiche determinanti, contribuiscono a creare un valore aggiunto derivante da un utilizzo a lungo termine.
Data di pubblicazione: 16-12-2022