Materjalide arengulugu fotogalvaanilises energias

Fotogalvaanilises tööstuses on materjalide valikul ja arendamisel päikesepatareide tõhususe ja maksumuse osas ülioluline roll. Järgnevalt antakse ülevaade materjalide kasutamisest ja arenguloost fotogalvaanilises tööstuses erinevates keskkondades.

Monokristalne räni: Monokristalne räni on üks varasemaid materjale, mida fotogalvaanilises tööstuses laialdaselt kasutati. Sellel on kõrge puhtusaste ja hea elektrooniline struktuur, seega on sellel kõrge konversioonitõhusus. Monokristallilise räni valmistamisprotsess on aga keeruline ja kallis, mis piirab selle laiaulatuslikku kaubanduslikku kasutamist.

Polüräi: polüräni on odavam alternatiivmaterjal. Selle terastruktuuri ebakorrapärasuse tõttu on selle muundamise efektiivsus pisut madalam kui monokristallilisel ränil. Kuid polüräni suhteliselt lihtsa ettevalmistusprotsessi tõttu on selle maksumus madalam ja seda kasutatakse laialdaselt fotogalvaanilistes süsteemides masstootmiseks ja kaubanduslikuks reklaamimiseks.

Õhukese kilega päikesepatareid: kulude edasise vähendamise ja skaleeritavuse vajaduse tõttu on õhukese kilega päikesepatareid hakanud tähelepanu pöörama. Õhukese kilega päikesepatareides kasutatakse mitmesuguseid erinevaid materjale, nagu vask-indium-galliumseleniidi (CIGS), vasktsink-tinaväävlit (CZTS) ja karbamaati (perovskiit). Need materjalid pakuvad madalamaid tootmiskulusid ja suuremat paindlikkust, kuid seisavad praegu silmitsi väljakutsetega konversiooni tõhususe ja stabiilsuse osas.

Tekkivad materjalid: Lisaks traditsioonilistele ränipõhistele materjalidele ja õhukese kilega päikesepatareide materjalidele on fotogalvaanilises tööstuses esile kerkimas ka mõned uued materjalid. Näiteks orgaanilised päikesepatareid kasutavad orgaanilisi pooljuhtmaterjale ning on odavad, kerged ja paindlikud, kuid nende muundamise efektiivsus on suhteliselt madal. Lisaks on perovskiit-päikesepatareid uus päikesepatarei tehnoloogia, mis on viimastel aastatel laialdast tähelepanu äratanud ning millel on kõrge konversioonitõhususe ja madalate tootmiskulude potentsiaal.

Kokkuvõtteks võib öelda, et erinevatel asjaoludel on fotogalvaanilises tööstuses kasutatavad materjalid muutunud traditsioonilistest ränipõhistest materjalidest õhukese kilega päikesepatareide materjalideks ning esile on kerkinud ka mõned uued materjalid. Tulevikus, teaduse ja tehnoloogia edenedes ning vajaduste pidevas muutumises, jätkab fotogalvaaniliste materjalide väljatöötamine suuremat muundamise efektiivsust, madalamaid kulusid ja paremat jätkusuutlikkust.

Xiamen Egret Solar New Energy Technology Co., Ltd.