მზის ენერგია კაცობრიობისთვის განახლებადი ენერგიის ამოუწურავი წყაროა და მნიშვნელოვან ადგილს იკავებს მსოფლიოს ქვეყნების გრძელვადიან ენერგეტიკულ სტრატეგიებში. თხელი ფენის ენერგიის გენერაცია ეფუძნება თხელი ფენის მზის უჯრედების ჩიპებს, რომლებიც მსუბუქი, თხელი და მოქნილია, ხოლო კრისტალური სილიციუმის ენერგიის გენერაციას აქვს მაღალი ენერგიის გარდაქმნის ეფექტურობა, მაგრამ პანელები საკმარისად სქელი უნდა იყოს. ამიტომ, დღეს ჩვენ ყურადღებას გავამახვილებთ თხელი ფენის ენერგიის გენერაციის და კრისტალური სილიციუმის ენერგიის გენერაციის უპირატესობებსა და ნაკლოვანებებზე.
I. თხელფენოვანი ენერგიის გენერაციის უპირატესობები
თხელი ფირის აკუმულატორი ნაკლები მასალით, მარტივი წარმოების პროცესით, ნაკლები ენერგომოხმარებით, დიდი ფართობის უწყვეტი წარმოებით და დაბალი ღირებულების მასალების, როგორიცაა მინა ან უჟანგავი ფოლადი, სუბსტრატად გამოყენებით. თხელი ფირის აკუმულატორებმა ამჟამად შეიმუშავეს სხვადასხვა ტექნიკური გზა, მათ შორის CIGS (სპილენძ-ინდიუმ-გალიუმის სელენიდი) თხელი ფირის მზის ტექნოლოგია, მოქნილი თხელი ფირის ფოტოელექტრული მოდულის ტექნოლოგიამ მიაღწია ეტაპებს და კრისტალური სილიციუმის აკუმულატორებს შორის ფოტოელექტრული გარდაქმნის სიჩქარეს შორის არსებული უფსკრული თანდათან მცირდება.
თხელაფენიანი უჯრედები უკეთესად რეაგირებენ დაბალი განათების პირობებში და მცირდება მოღრუბლულ და მზიან ამინდში ელექტროენერგიის გამომუშავებას შორის არსებული სხვაობა, რაც მათ განსაკუთრებით შესაფერისს ხდის უდაბნოს ფოტოელექტრულ ელექტროსადგურებში გამოსაყენებლად. ისინი ასევე უფრო შესაფერისია სახლში დაფუძნებული მზისგან დამცავი თავშესაფრებისა და მზის სახლების მშენებლობისთვის. თხელაფენიანი მზის უჯრედები, როგორც ფოტოელექტრული სისტემის მთავარი კომპონენტები, შეიძლება ძალიან კარგი იყოს ფოტოელექტრული შენობების ინტეგრაციის მისაღწევად.
II. თხელი ფენის ენერგიის გენერაციის უარყოფითი მხარეები
თხელი ფირის უჯრედების ფოტოელექტრული გარდაქმნის სიჩქარე დაბალია, ზოგადად მხოლოდ დაახლოებით 8%. თხელი ფირის უჯრედების აღჭურვილობასა და ტექნოლოგიაში ინვესტიციები რამდენჯერმე აღემატება კრისტალური სილიციუმის უჯრედების ინვესტიციებს, თხელი ფირის მზის უჯრედების მოდულების წარმოების მოსავლიანობა არ არის ისეთი კარგი, როგორიც უნდა იყოს, არა-/მიკროკრისტალური სილიციუმის თხელი ფირის უჯრედების მოდულების მოსავლიანობის მაჩვენებელი ამჟამად მხოლოდ დაახლოებით 60%-ია, CIGS უჯრედების ჯგუფების მეინსტრიმული მწარმოებლები კი მხოლოდ 65%-ს შეადგენენ. რა თქმა უნდა, მოსავლიანობის პრობლემა არსებობს, თუ იპოვით სწორ პროფესიონალურ ხარისხის თხელი ფირის ბრენდის პროდუქტებს, პრობლემის გადაჭრას შეძლებთ.
III. კრისტალური სილიციუმის ენერგიის გენერაციის უპირატესობები
კრისტალური სილიციუმის უჯრედების ფოტოელექტრული გარდაქმნის მაჩვენებელი უფრო მაღალია, ხოლო შიდა კრისტალური სილიციუმის უჯრედების გარდაქმნის მაჩვენებელი 17%-დან 19%-მდეა. კრისტალური სილიციუმის ელემენტების ტექნოლოგია უფრო განვითარებულია, საწარმოებს არ სჭირდებათ ხშირი ტექნიკური ტრანსფორმაცია. კრისტალური სილიციუმის უჯრედების აღჭურვილობაში ინვესტიციები დაბალია და შიდა აღჭურვილობას უკვე შეუძლია დააკმაყოფილოს უჯრედების წარმოების ხაზების საჭიროებების უმეტესობა.
კრისტალური სილიციუმის ტექნოლოგიის კიდევ ერთი უპირატესობა წარმოების განვითარებული პროცესია. ამჟამად, მონოკრისტალური სილიციუმის უჯრედების მწარმოებლების უმეტესობას შეუძლია 98%-იანი ან მეტი მოსავლიანობის მაჩვენებლის მიღწევა, მაშინ როდესაც პოლიკრისტალური სილიციუმის უჯრედების წარმოების მოსავლიანობის მაჩვენებელი ასევე 95%-ზე მეტია.
IV. კრისტალური სილიციუმის ელექტროენერგიის გენერაციის ნაკლოვანებები
ინდუსტრიული ჯაჭვი რთულია და შესაძლოა, ხარჯები მნიშვნელოვნად არ შემცირდეს. ნედლეულის ღირებულება მნიშვნელოვნად მერყეობს და ბოლო წლებში საერთაშორისო ბაზარი პოლისილიციუმისთვის ატრაქციონად იქცა. გარდა ამისა, სილიციუმის ინდუსტრია ძლიერ დამაბინძურებელი და ენერგომომხმარებელი ინდუსტრიაა და არსებობს პოლიტიკის კორექტირების რისკი.
რეზიუმე
კრისტალური სილიციუმის უჯრედები ძირითადად დამზადებულია სილიციუმის მასალებისგან, რომლებიც შეიცავს ბორს და ჟანგბადს. სინათლის შემდეგ სილიციუმის ვაფლები სხვადასხვა ხარისხის დაშლისკენ იქცევა. რაც უფრო მეტია ბორის და ჟანგბადის შემცველობა სილიციუმის ვაფლში სინათლის ან ბორისა და ჟანგბადის კომპლექსის მიერ წარმოქმნილი დენის ინექციის პირობებში, მით უფრო აშკარაა სიცოცხლის ხანგრძლივობის შემცირება. კრისტალურ სილიციუმის მზის უჯრედებთან შედარებით, თხელფენოვანი მზის უჯრედები არ საჭიროებენ სილიციუმის მასალების გამოყენებას და წარმოადგენს ამორფული სილიციუმის მზის უჯრედების ტიპს, ნულოვანი შესუსტებით.
ამგვარად, კრისტალური სილიციუმის მზის უჯრედების პროდუქტებს რამდენიმეწლიანი გამოყენების შემდეგ, ეფექტურობის სხვადასხვა ხარისხით დაქვეითება აღენიშნებათ, რაც არა მხოლოდ ელექტროენერგიის გამომუშავების შემოსავალზე იმოქმედებს, არამედ მომსახურების ვადასაც ამცირებს. თხელფირიანი მზის უჯრედები, როგორც ფოტოელექტრული ენერგიის გამომუშავების მეორე თაობა, ფართოდ გამოიყენება მსოფლიოს განვითარებულ ქვეყნებში, მათი ფასი მართლაც ოდნავ უფრო მაღალია, ვიდრე კრისტალური სილიციუმის მზის უჯრედების, რადგან არ აქვთ შესუსტება, ხანგრძლივი მომსახურების ვადა და სხვა მახასიათებლები, რაც განსაზღვრავს, რომ ხანგრძლივი გამოყენებით შექმნილი ღირებულება უფრო მაღალი იქნება.
გამოქვეყნების დრო: 2022 წლის 16 დეკემბერი