Saulės energija yra neišsenkantis atsinaujinančios energijos šaltinis žmonijai ir užima svarbią vietą ilgalaikėse viso pasaulio šalių energetikos strategijose. Plonasluoksnė elektros energija gaminama naudojant plonasluoksnius saulės elementus, kurie yra lengvi, ploni ir lankstūs, o kristalinio silicio energijos gamyba pasižymi dideliu energijos konversijos efektyvumu, tačiau plokštės turi būti pakankamai storos. Todėl šiandien daugiausia dėmesio skirsime plonasluoksnės ir kristalinio silicio energijos gamybos privalumams ir trūkumams.
I. Plonasluoksnės energijos gamybos privalumai
Plonasluoksnės baterijos sunaudoja mažiau medžiagų, yra paprasto gamybos proceso, sunaudoja mažiau energijos, gali nepertraukiamai gaminti didelius plotus ir gali naudoti nebrangias medžiagas, tokias kaip stiklas ar nerūdijantis plienas, kaip pagrindą. Plonasluoksnės baterijos dabar turi įvairių techninių būdų, įskaitant CIGS (vario, indžio ir galio selenido) plonasluoksnių saulės baterijų technologiją, lanksčių plonasluoksnių fotovoltinių modulių technologiją, o skirtumas tarp kristalinio silicio baterijų fotovoltinės konversijos greičio palaipsniui mažėja.
Plonasluoksnės saulės baterijos geriau reaguoja į prastą apšvietimą, o skirtumas tarp debesuotos ir saulėtos dienos elektros energijos gamybos sumažėja, todėl jos ypač tinka naudoti dykumų fotovoltinėse elektrinėse. Jos taip pat labiau tinka namų pastogių ir namelių nuo saulės statybai. Plonasluoksnės saulės baterijos, kaip pagrindiniai fotovoltinės sistemos komponentai, gali būti labai geros fotovoltinės pastatų integracijos tikslais.
II. Plonasluoksnės energijos gamybos trūkumai
Plonasluoksnių saulės elementų fotoelektrinio konversijos rodiklis yra mažas, paprastai tik apie 8 %. Investicijos į plonasluoksnių elementų įrangą ir technologijas yra kelis kartus didesnės nei kristalinio silicio elementų, plonasluoksnių saulės elementų modulių gamybos našumas nėra toks geras, koks turėtų būti, nekristalinio silicio / mikrokristalinio silicio plonasluoksnių elementų modulių našumas šiuo metu siekia tik apie 60 %, o pagrindinių CIGS elementų grupių gamintojų – tik apie 65 %. Žinoma, našumo problema išlieka, jei tik rasite tinkamus profesionalios kokybės plonasluoksnių saulės elementų prekės ženklo produktus, tai padės ją išspręsti.
III. Kristalinio silicio energijos gamybos privalumai
Kristalinio silicio elementų fotovoltinis konversijos rodiklis yra didesnis, o buitinių kristalinio silicio elementų konversijos rodiklis pasiekė 17–19 %. Kristalinio silicio akumuliatorių technologija išsivystė brandesnė, įmonėms nereikia dažnai techniškai keisti. Investicijos į kristalinio silicio elementų įrangą yra mažos, o buitinė įranga jau gali patenkinti daugumą elementų gamybos linijų poreikių.
Dar vienas kristalinio silicio technologijos privalumas yra brandus gamybos procesas. Šiuo metu dauguma monokristalinio silicio elementų gamintojų gali pasiekti 98 % ar didesnį išeigą, o polikristalinio silicio elementų gamybos išeiga taip pat viršija 95 %.
IV. Kristalinio silicio energijos gamybos trūkumai
Pramonės grandinė yra sudėtinga, o sąnaudų negalima gerokai sumažinti. Žaliavų kainos labai svyruoja, o pastaraisiais metais tarptautinė polikristalinio silicio rinka buvo tarsi amerikietiški kalneliai. Be to, silicio pramonė yra labai teršianti ir energiją eikvojanti pramonės šaka, todėl kyla politikos koregavimo rizika.
Santrauka
Kristalinio silicio elementai daugiausia pagaminti iš silicio medžiagų, kurių sudėtyje yra boro ir deguonies, o po šviesos poveikio silicio plokštelės suyra įvairiu laipsniu. Kuo didesnis boro ir deguonies kiekis silicio plokštelėje šviesos arba srovės įpurškimo sąlygomis, kurias sukuria boro ir deguonies kompleksas, tuo didesnis tarnavimo laiko sumažėjimas. Palyginti su kristalinio silicio saulės elementais, plonasluoksniams saulės elementams nereikia silicio medžiagų, jie yra amorfinio silicio saulės elementų tipas, jų silpninimas yra nulinis.
Taigi, po kelerių metų naudojimo kristalinio silicio saulės elementų efektyvumas sumažės įvairiu laipsniu, o tai ne tik paveiks pajamas iš elektros energijos gamybos, bet ir sutrumpins tarnavimo laiką. Plonasluoksniai saulės elementai, kaip antros kartos fotovoltinė energijos gamybos įranga, plačiai naudojama išsivysčiusiose šalyse visame pasaulyje, jų kaina iš tiesų yra šiek tiek didesnė nei šiuo metu naudojamų kristalinio silicio saulės elementų, jie neturi silpninimo, turi ilgą tarnavimo laiką ir kitas savybes, todėl ilgalaikio naudojimo sukurta vertė bus didesnė.
Įrašo laikas: 2022 m. gruodžio 16 d.