A napenergia kimeríthetetlen megújuló energiaforrás az emberiség számára, és fontos helyet foglal el a világ országainak hosszú távú energiastratégiáiban. A vékonyrétegű energiatermelés könnyű, vékony és rugalmas vékonyrétegű napelem chipekre támaszkodik, míg a kristályos szilícium energiatermelése magas energiaátalakítási hatásfokkal rendelkezik, de a paneleknek elég vastagoknak kell lenniük. Ezért ma a vékonyrétegű és a kristályos szilícium energiatermelés előnyeire és hátrányaira összpontosítunk.
I. A vékonyrétegű energiatermelés előnyei
Vékonyrétegű akkumulátor kevesebb anyag felhasználásával, egyszerű gyártási folyamattal, alacsonyabb energiafogyasztással, nagy területek folyamatos előállításával, és alacsony költségű anyagok, például üveg vagy rozsdamentes acél felhasználásával hordozóként. A vékonyrétegű akkumulátorok mára számos technikai utat fejlesztettek ki, beleértve a CIGS (réz-indium-gallium-szelenid) vékonyrétegű napelemes technológiát, a rugalmas vékonyrétegű fotovoltaikus modul technológia mérföldköveket ért el, és a kristályos szilícium akkumulátorok fotovoltaikus konverziós aránya közötti különbség fokozatosan csökken.
A vékonyrétegű napelemek jobban reagálnak gyenge fényviszonyok mellett, és a felhős és napsütéses napokon termelt áram közötti különbség is csökken, így különösen alkalmasak sivatagi naperőművekben való alkalmazásra. Alkalmasabbak otthoni napvédő házak és napozóágyak építésére is. A vékonyrétegű napelemek, mint a fotovoltaikus rendszer fő alkotóelemei, nagyon jók lehetnek a fotovoltaikus épületek integrációjának megvalósításához.
II. A vékonyrétegű energiatermelés hátrányai
A vékonyréteg-cellák fotoelektromos konverziós aránya alacsony, általában csak körülbelül 8%. A vékonyréteg-cellákhoz szükséges berendezésekbe és technológiákba való befektetés többszöröse a kristályos szilícium-cellákénak, a vékonyréteg-napelem modulok gyártási hozama nem olyan jó, mint amilyennek lennie kellene, a nem-/mikrokristályos szilícium vékonyréteg-cella modulok hozama jelenleg mindössze 60% körül van, a CIGS cellacsoportok főbb gyártóinak pedig csak 65%. Természetesen a hozam problémája fennáll, amennyiben megtaláljuk a megfelelő professzionális minőségű vékonyréteg-márka termékeit, az megoldhatja a problémát.
III. a kristályos szilícium energiatermelésének előnyei
A kristályos szilícium cellák fotovoltaikus konverziós aránya magasabb, és a hazai kristályos szilícium cellák konverziós aránya elérte a 17%-19%-ot. A kristályos szilícium akkumulátortechnológia érettebbé vált, a vállalkozásoknak nem kell gyakori műszaki átalakításra törekedniük. A kristályos szilícium cellák berendezéseibe való beruházás alacsony, és a hazai berendezések már most is képesek kielégíteni a cellagyártó sorok igényeit.
A kristályos szilícium technológia további előnye a kiforrott gyártási folyamat. Jelenleg a legtöbb monokristályos szilícium cellagyártó 98%-os vagy annál nagyobb hozamot tud elérni, míg a polikristályos szilícium cellagyártás hozama is meghaladja a 95%-ot.
IV. A kristályos szilícium energiatermelés hátrányai
Az iparági lánc összetett, és a költségek nem feltétlenül csökkenthetők jelentősen. A nyersanyagárak nagymértékben ingadoznak, és az elmúlt években a nemzetközi piac hullámvasútként szárnyalt a poliszilícium számára. Ezenkívül a szilíciumipar egy rendkívül szennyező és energiaigényes iparág, és fennáll a szakpolitikai kiigazítások kockázata.
Összefoglalás
A kristályos szilícium napelemek főként szilícium anyagokból készülnek, bórt és oxigént tartalmazó szilícium lapkák a fény hatására különböző mértékben bomlanak le. Minél nagyobb a bór- és oxigéntartalom a szilícium lapkákban a bór-oxigén komplex által generált fény- vagy árambefecskendezési körülmények között, annál nyilvánvalóbb az élettartam csökkenése. A kristályos szilícium napelemekhez képest a vékonyrétegű napelemek nem igényelnek szilícium anyagokat, az amorf szilícium napelemek típusa, nulla csillapítással.
Tehát a kristályos szilícium napelemek néhány évnyi használat után különböző mértékű hatékonyságcsökkenést mutatnak, ami nemcsak az energiatermelési bevételt befolyásolja, hanem az élettartamukat is lerövidíti. A vékonyrétegű napelemek, mint a második generációs fotovoltaikus energiatermelő berendezések, amelyeket széles körben használnak a fejlett országokban világszerte, ára valóban valamivel magasabb, mint a jelenlegi kristályos szilícium napelemeké, nincs csillapítás, hosszú élettartam és egyéb jellemzők határozzák meg a hosszú távú használat által teremtett érték magasabb lesz.
Közzététel ideje: 2022. dec. 16.