Saules enerģija ir neizsmeļams atjaunojamās enerģijas avots cilvēcei un tai ir svarīga vieta ilgtermiņa enerģijas stratēģijās visā pasaulē. Plānās plēves enerģijas ražošana balstās uz plānās plēves saules bateriju mikroshēmām, kas ir vieglas, plānas un elastīgas, savukārt kristāliskā silīcija enerģijas ražošanai ir augsta enerģijas konversijas efektivitāte, taču paneļiem jābūt pietiekami bieziem. Tāpēc šodien mēs pievērsīsimies plānās plēves enerģijas ražošanas un kristāliskā silīcija enerģijas ražošanas priekšrocībām un trūkumiem.
I. Plānās plēves enerģijas ražošanas priekšrocības
Plānās plēves akumulators ar mazāku materiālu patēriņu, vienkāršu ražošanas procesu, mazāku enerģijas patēriņu, nepārtrauktu lielu laukumu ražošanu un iespēju izmantot lētus materiālus, piemēram, stiklu vai nerūsējošo tēraudu kā substrātu. Plānās plēves baterijām tagad ir izstrādāti dažādi tehniskie maršruti, tostarp CIGS (vara indija gallija selenīda) plānās plēves saules tehnoloģija, elastīga plānās plēves fotoelektriskā moduļa tehnoloģija ir sasniegusi atskaites punktus, un atšķirība starp kristāliskā silīcija bateriju fotoelektrisko konversijas ātrumu pakāpeniski samazinās.
Plānās plēves saules baterijas labāk reaģē uz vāju apgaismojumu, un samazinās atstarpe starp mākoņainas un saulainas dienas enerģijas ražošanu, padarot tās īpaši piemērotas izmantošanai tuksneša fotoelektriskajās elektrostacijās. Tās ir arī piemērotākas māju saules nojumju un saules māju būvniecībai. Plānās plēves saules baterijas kā galvenās fotoelektriskās sistēmas sastāvdaļas var būt ļoti labas fotoelektrisko ēku integrācijai.
II. Plānās plēves enerģijas ražošanas trūkumi
Plāno plēves elementu fotoelektriskās konversijas ātrums ir zems, parasti tikai aptuveni 8%. Investīcijas plāno plēves elementu iekārtās un tehnoloģijās ir vairākas reizes lielākas nekā kristāliskā silīcija elementiem, plāno plēves saules bateriju moduļu ražošanas ražība nav tik laba, cik tai vajadzētu būt, nekristāliskā/mikrokristāliskā silīcija plāno plēves elementu moduļu ražība pašlaik ir tikai aptuveni 60%, bet CIGS elementu grupu galvenajiem ražotājiem tā ir tikai līdz 65%. Protams, ražas problēma pastāv, ja vien tiek atrasti pareizie profesionālas kvalitātes plāno plēves zīmolu produkti, tā tiks atrisināta.
III. kristāliskā silīcija enerģijas ražošanas priekšrocības
Kristāliskā silīcija elementu fotoelektriskā konversijas ātrums ir augstāks, un vietējo kristāliskā silīcija elementu konversijas ātrums ir sasniedzis 17–19 %. Kristāliskā silīcija akumulatoru tehnoloģija ir attīstījusies nobriedušāka, uzņēmumiem nav nepieciešama bieža tehniska pārveidošana. Investīcijas kristāliskā silīcija elementu iekārtās ir nelielas, un vietējās iekārtas jau var apmierināt lielāko daļu elementu ražošanas līniju vajadzību.
Vēl viena kristāliskā silīcija tehnoloģijas priekšrocība ir nobriedis ražošanas process. Pašlaik lielākā daļa monokristāliskā silīcija elementu ražotāju var sasniegt 98% vai lielāku ražas līmeni, savukārt polikristāliskā silīcija elementu ražošanas ražas līmenis pārsniedz 95%.
IV. Kristāliskā silīcija enerģijas ražošanas trūkumi
Nozares ķēde ir sarežģīta, un izmaksas, iespējams, nevarēs būtiski samazināt. Izejvielu izmaksas ievērojami svārstās, un pēdējos gados starptautiskais polikristāliskā silīcija tirgus ir bijis kā amerikāņu kalniņi. Turklāt silīcija rūpniecība ir ļoti piesārņojoša un enerģiju patērējoša nozare, un pastāv politikas pielāgošanas risks.
Kopsavilkums
Kristāliskā silīcija elementi galvenokārt ir izgatavoti no silīcija materiāliem, kas satur boru un skābekli, un pēc gaismas iedarbības silīcija plāksnēs notiek dažādas sabrukšanas pakāpes. Jo lielāks ir bora un skābekļa saturs silīcija plāksnē bora un skābekļa kompleksa radītās gaismas vai strāvas injekcijas apstākļos, jo acīmredzamāks ir kalpošanas laika samazinājums. Salīdzinot ar kristāliskā silīcija saules baterijām, plānplēves saules baterijām nav nepieciešami silīcija materiāli, tās ir amorfā silīcija saules bateriju veids ar nulles vājinājumu.
Tātad kristāliskā silīcija saules bateriju izstrādājumiem pēc dažu gadu lietošanas būs dažādas efektivitātes samazināšanās pakāpes, kas ne tikai ietekmēs elektroenerģijas ražošanas ieņēmumus, bet arī saīsinās kalpošanas laiku. Plānās plēves saules baterijas kā otrās paaudzes fotoelektriskās elektroenerģijas ražošanas iekārtas, ko plaši izmanto attīstītajās valstīs visā pasaulē, to cena patiešām ir nedaudz dārgāka nekā pašreizējās kristāliskā silīcija saules baterijas, tām nevar būt vājināšanās, ilgs kalpošanas laiks un citas īpašības, un ilgtermiņa lietošanas radītā vērtība būs augstāka.
Publicēšanas laiks: 2022. gada 16. decembris