Solárna energia je nevyčerpateľným zdrojom obnoviteľnej energie pre ľudstvo a má dôležité miesto v dlhodobých energetických stratégiách krajín na celom svete. Výroba energie z tenkých vrstiev sa spolieha na čipy solárnych článkov s tenkým filmom, ktoré sú ľahké, tenké a flexibilné, zatiaľ čo výroba energie z kryštalického kremíka má vysokú účinnosť premeny energie, ale panely musia byť dostatočne hrubé. Preto sa dnes zameriame na výhody a nevýhody výroby energie z tenkých vrstiev a výroby energie z kryštalického kremíka.
I. Výhody výroby energie z tenkých vrstiev
Tenkovrstvové batérie s menším množstvom materiálu, jednoduchým výrobným procesom, nižšou spotrebou energie, nepretržitou výrobou veľkých plôch a možnosťou použitia lacných materiálov, ako je sklo alebo nehrdzavejúca oceľ, ako substrát. V súčasnosti sa vyvinuli rôzne technické postupy pre tenkovrstvové batérie, vrátane technológie tenkovrstvových solárnych panelov CIGS (medený, indiový, gálium-selenid), technológia flexibilných tenkovrstvových fotovoltaických modulov dosiahla míľniky a rozdiel medzi mierou fotovoltaickej konverzie a kryštalickými kremíkovými batériami sa postupne zmenšuje.
Tenkovrstvové solárne články majú lepšiu odozvu na slabé osvetlenie a rozdiel medzi výrobou energie počas zamračeného a slnečného dňa sa zmenšuje, vďaka čomu sú obzvlášť vhodné na použitie v púštnych fotovoltaických elektrárňach. Sú tiež vhodnejšie na výstavbu domácich slnečných prístreškov a slnečných domov. Tenkovrstvové solárne články ako hlavné komponenty fotovoltaického systému môžu byť veľmi vhodné na dosiahnutie integrácie fotovoltaických systémov do budov.
II. Nevýhody výroby energie z tenkých vrstiev
Miera fotoelektrickej konverzie tenkovrstvových článkov je nízka, zvyčajne len okolo 8 %. Investície do zariadení a technológií pre tenkovrstvové články sú niekoľkonásobne vyššie ako investície do kryštalických kremíkových článkov, výťažnosť výroby tenkovrstvových solárnych článkov nie je taká dobrá, ako by mala byť, miera výťažnosti nekryštalických/mikrokryštalických kremíkových tenkovrstvových článkových modulov je v súčasnosti len okolo 60 %, zatiaľ čo mainstreamoví výrobcovia CIGS článkov dosahujú iba 65 %. Samozrejme, problém s výťažnosťou je riešený, pokiaľ nájdete správne profesionálne kvalitné tenkovrstvové produkty, budete schopní tento problém vyriešiť.
III. Výhody výroby energie z kryštalického kremíka
Miera konverzie fotovoltaiky kryštalických kremíkových článkov je vyššia a miera konverzie domácich kryštalických kremíkových článkov dosiahla 17 % až 19 %. Technológia kryštalických kremíkových batérií je zrelšia a podniky nepotrebujú časté technické transformácie. Investície do zariadení na výrobu kryštalických kremíkových článkov sú nízke a domáce zariadenia už dokážu uspokojiť väčšinu potrieb liniek na výrobu článkov.
Ďalšou výhodou technológie kryštalického kremíka je vyspelý výrobný proces. V súčasnosti väčšina výrobcov monokryštalických kremíkových článkov dokáže dosiahnuť výťažnosť 98 % alebo viac, zatiaľ čo výťažnosť polykryštalických kremíkových článkov je tiež nad 95 %.
IV. Nevýhody výroby energie z kryštalického kremíka
Priemyselný reťazec je zložitý a náklady sa nemusia výrazne znížiť. Cena surovín značne kolíše a v posledných rokoch bol medzinárodný trh s polysilikónom ako na horskej dráhe. Okrem toho je kremíkový priemysel vysoko znečisťujúcim a energeticky náročným odvetvím a existuje riziko úpravy politiky.
Zhrnutie
Kryštalické kremíkové články sú vyrobené prevažne z kremíkových materiálov, ktoré obsahujú bór a kyslík a po osvetlení sa prejavia v rôznej miere útlmu. Čím vyšší je obsah bóru a kyslíka v kremíkovej doštičke za podmienok svetla alebo vstrekovania prúdu generovaného komplexom bóru a kyslíka, tým väčšie je skrátenie životnosti. V porovnaní s kryštalickými kremíkovými solárnymi článkami tenkovrstvové solárne články nevyžadujú použitie kremíkových materiálov, sú to amorfné kremíkové solárne články s nulovým útlmom.
Takže kryštalické kremíkové solárne články po niekoľkých rokoch používania vykazujú rôzne stupne poklesu účinnosti, čo nielen ovplyvňuje príjmy z výroby energie, ale aj skracuje ich životnosť. Tenkovrstvové solárne články, ako druhá generácia fotovoltaických zariadení na výrobu energie, sa bežne používajú v rozvinutých krajinách sveta. Ich cena je v súčasnosti o niečo vyššia ako u kryštalických kremíkových solárnych článkov. Nedochádza k útlmu, majú dlhú životnosť a ďalšie vlastnosti, takže hodnota vytvorená dlhodobým používaním je vyššia.
Čas uverejnenia: 16. decembra 2022