Сонячна енергія є невичерпним джерелом відновлюваної енергії для людства та займає важливе місце в довгострокових енергетичних стратегіях країн світу. Генерація електроенергії з тонких плівок спирається на тонкоплівкові сонячні елементи, які є легкими, тонкими та гнучкими, тоді як кристалічний кремній має високу ефективність перетворення енергії, але панелі повинні бути достатньо товстими. Тому сьогодні ми зосередимося на перевагах та недоліках виробництва електроенергії з тонких плівок та кристалічного кремнію.
I. Переваги виробництва електроенергії з тонких плівок
Тонкоплівкові акумулятори вимагають менше матеріалу, мають простий виробничий процес, менше енергоспоживання, безперервне виробництво великих площ, а також можуть використовувати недорогі матеріали, такі як скло або нержавіюча сталь, як підкладку. Тонкоплівкові акумулятори зараз розробили різноманітні технічні шляхи, включаючи технологію тонкоплівкових сонячних батарей CIGS (селенід міді та індію галію), технологію гнучких тонкоплівкових фотоелектричних модулів, що досягла важливих етапів, а розрив між коефіцієнтом фотоелектричного перетворення кристалічних кремнієвих акумуляторів поступово зменшується.
Тонкоплівкові сонячні елементи мають кращу реакцію на слабке освітлення, а розрив між виробленням електроенергії в хмарний та сонячний день зменшується, що робить їх особливо придатними для застосування на пустельних фотоелектричних електростанціях. Вони також більше підходять для будівництва домашніх сонячних укриттів та сонячних будинків. Тонкоплівкові сонячні елементи як основні компоненти фотоелектричної системи можуть бути дуже корисними для інтеграції фотоелектричних систем у будівлі.
II. Недоліки виробництва електроенергії з тонких плівок
Коефіцієнт фотоелектричного перетворення тонкоплівкових елементів низький, зазвичай лише близько 8%. Інвестиції в обладнання та технології для тонкоплівкових елементів у кілька разів перевищують інвестиції для кристалічних кремнієвих елементів, вихід продукції з тонкоплівкових сонячних елементів не такий хороший, як мав би бути, вихід модулів тонкоплівкових елементів з некристалічного/мікрокристалічного кремнію наразі становить лише близько 60%, тоді як у основних виробників груп елементів CIGS цей показник становить лише 65%. Звичайно, проблема вихіду, і якщо ви знайдете правильні професійні тонкоплівкові продукти, це зможе вирішити цю проблему.
III. переваги виробництва електроенергії з кристалічного кремнію
Коефіцієнт фотоелектричного перетворення кристалічних кремнієвих елементів вищий, а коефіцієнт перетворення вітчизняних кристалічних кремнієвих елементів досяг 17-19%. Технологія кристалічних кремнієвих акумуляторів стала більш зрілою, підприємствам не потрібні часті технічні перетворення. Інвестиції в обладнання для кристалічних кремнієвих елементів є низькими, а вітчизняне обладнання вже може задовольнити більшість потреб ліній виробництва елементів.
Ще однією перевагою технології кристалічного кремнію є зрілий виробничий процес. Наразі більшість виробників монокристалічних кремнієвих елементів можуть досягти коефіцієнта виходу продукції 98% або більше, тоді як коефіцієнт виходу продукції полікристалічних кремнієвих елементів також перевищує 95%.
IV. Недоліки виробництва електроенергії на основі кристалічного кремнію
Промисловий ланцюг складний, і вартість може бути суттєво знижена. Вартість сировини коливається в широких межах, і в останні роки міжнародний ринок полікремнію переживає бурхливі коливання. Крім того, кремнієва промисловість є високозабруднювальною та енергоємною галуззю, і існує ризик коригування політики.
Короткий зміст
Кристалічні кремнієві елементи в основному виготовлені з кремнієвих матеріалів, кремнієві пластини, що містять бор і кисень, після проходження світла з різним ступенем розпаду. Чим більший вміст бору та кисню в кремнієвій пластині під дією світла або струму, що генерується комплексом бору та кисню, тим більшим і очевиднішим є скорочення терміну служби. Порівняно з кристалічними кремнієвими сонячними елементами, тонкоплівкові сонячні елементи не потребують використання кремнієвих матеріалів, це аморфні кремнієві сонячні елементи з нульовим затуханням.
Таким чином, після кількох років використання сонячних елементів на основі кристалічного кремнію спостерігатиметься різний ступінь зниження ефективності, що не лише впливає на дохід від виробництва електроенергії, але й скорочує термін служби. Тонкоплівкові сонячні елементи, як друге покоління фотоелектричного обладнання для виробництва електроенергії, широко використовуються в розвинених країнах світу, їхня ціна справді трохи вища, ніж у кристалічних кремнієвих сонячних елементів на даний момент, вони не мають затухання, мають тривалий термін служби та інші характеристики, що визначає вищу цінність, створену довгостроковим використанням.
Час публікації: 16 грудня 2022 р.