Beth yw Paneli Solar ffilm denau

1. Beth yw paneli solar ffilm denau?

Yn wahanol i gelloedd solar cenhedlaeth gyntaf sy'n cael eu gwneud o silicon sengl neu aml-grisialog, mae paneli solar ffilm denau yn cael eu cynhyrchu gan ddefnyddio un haen neu haenau lluosog o elfennau PV dros arwyneb sy'n cynnwys amrywiaeth o wydr, plastig neu fetel i'w trosi. golau'r haul i mewn i drydan. A'r rhai a ddefnyddir amlaf ar gyfer technoleg solar ffilm denau yw cadmium telluride (CdTe), indium gallium selenide (CIGS), silicon amorffaidd (a-Si), a gallium arsenide (GaAs).

2 Strwythur Paneli Solar Ffilm Tenau

Mae Paneli Solar ffilm denau yn cynnwys nifer fawr o gelloedd solar ffilm denau ac yn defnyddio ynni golau (ffotonau) o'r Haul i gynhyrchu trydan trwy'r effaith ffotofoltäig Mae hefyd yn cynnwys haenau, backsheet a blwch cyffordd, pob un ohonynt yn gweithio gyda'i gilydd i sicrhau gweithrediad arferol y paneli solar.

Beth yw celloedd solar ffilm denau?

Mae celloedd solar ffilm tenau yn ddyfeisiadau electronig sy'n trosi golau'r haul yn ynni trydanol gan y celloedd ffotofoltäig effect.Thin-film duedd i ddefnyddio llawer llai o ddeunydd - dim ond 1 i 10 micromedr o drwch yw ardal weithredol y gell fel arfer. Hefyd, fel arfer gellir cynhyrchu celloedd ffilm denau mewn proses ardal fawr, a all fod yn broses gynhyrchu awtomataidd, barhaus.

Yn fwy na hynny, mae paneli solar ffilm denau yn defnyddio haen denau o ocsid dargludol tryloyw, fel tun ocsid i weithio. Tra bod celloedd ffilm tenau yn cael eu gwneud o lawer o ronynnau crisialog bach o ddeunyddiau lled-ddargludyddion i greu'r maes trydan yn well gyda rhyngwyneb, a elwir yn heterojunction. Yn gyffredinol gellir gwneud y math hwn o ddyfeisiadau ffilm tenau fel un uned - hynny yw, yn fonolithig - gyda haen ar haen yn cael ei dyddodi'n ddilyniannol ar ryw swbstrad, gan gynnwys dyddodiad cotio gwrth-fyfyrdod ac ocsid dargludol tryloyw.

Beth yw haenau?

Fel arfer mae gan banel solar ffilm denau haen denau iawn (llai na 0.1 micron) ar ei ben a elwir yn haen "ffenestr" i amsugno egni golau o ben ynni uchel y sbectrwm yn unig. Rhaid iddo fod yn ddigon tenau a chael bandgap digon eang (2.8 eV neu fwy) i adael yr holl olau sydd ar gael trwy'r rhyngwyneb (heterojunction) i'r haen amsugno. Mae'r haen amsugno o dan y ffenestr, fel arfer wedi'i dopio math-p, wedi'i gyfarparu ag amsugnedd uchel (y gallu i amsugno ffotonau) ar gyfer cerrynt uchel a bwlch band addas i ddarparu foltedd da.

Beth yw ôl-ddalen?

Fel polymer neu gyfuniad o bolymerau ag ychwanegion amrywiol, mae ôl-ddalen wedi'i gynllunio i ddarparu rhwystr rhwng y celloedd solar a'r amgylchedd allanol. O'r hwn gallwn weld bod yr ôl-ddalen yn elfen hanfodol o wydnwch, effeithlonrwydd a hirhoedledd panel solar.

Beth yw blwch cyffordd?

Fel clostir trydanol a ddefnyddir i gartrefu ac amddiffyn cysylltiadau trydanol, mae blwch cyffordd wedi'i ddylunio'n arbennig i ddarparu amgylchedd diogel a sicr ar gyfer cysylltiadau trydanol er mwyn atal cyswllt damweiniol â gwifrau byw ac i symleiddio cynnal a chadw neu atgyweirio yn y dyfodol. Fel arfer mae blwch cyffordd PV ynghlwm wrth gefn y panel solar ac yn gweithredu fel ei ryngwyneb allbwn. Mae cysylltiadau allanol ar gyfer y rhan fwyaf o fodiwlau ffotofoltäig yn defnyddio cysylltwyr MC4 i hwyluso cysylltiadau diddos hawdd â gweddill y system. Gellir defnyddio rhyngwyneb pŵer USB hefyd.

3 Hanes Datblygiad Paneli Solar Ffilm Tenau

Mae hanes paneli solar ffilm denau yn dyddio'n ôl i'r 1970au, pan ddechreuodd ymchwilwyr eu harchwiliad cyntaf ar y defnydd o ffilm denau (a-Si) o lled-ddargludyddion i harneisio ynni'r haul, ar y pryd y diddordeb mewn technoleg ffilm denau at ddefnydd masnachol. a chymwysiadau awyrofod yn hyrwyddo datblygiad dyfeisiau solar ffilm tenau silicon amorffaidd.

Yn y 1980au, bu datblygiadau mewn technoleg yn hwyluso ehangu deunyddiau ffilm tenau presennol i rai newydd, megis cadmium telluride (CdTe) a copr indium gallium selenide (CIGS), sydd ag effeithlonrwydd trosi uwch a chostau cynhyrchu is.

Roedd y 1990au a'r 2000au yn gyfnod o ddatblygiadau sylweddol yn y gwaith o archwilio deunyddiau solar trydydd cenhedlaeth newydd - deunyddiau gyda'r potensial i oresgyn terfynau effeithlonrwydd damcaniaethol ar gyfer deunyddiau cyflwr solet traddodiadol. Datblygwyd cynhyrchion newydd Mang fel celloedd solar sy'n sensitif i liw, celloedd solar dot cwantwm.

Yn y 2010au a dechrau'r 2020au, mae arloesi mewn technoleg solar ffilm denau wedi cynnwys ymdrechion i ehangu technoleg solar trydydd cenhedlaeth i gymwysiadau newydd ac i leihau costau cynhyrchu. Yn 2004, cyflawnodd y Labordy Ynni Adnewyddadwy Cenedlaethol (NREL) effeithlonrwydd byd-enwog o 19.9% ​​ar gyfer modiwl ffilm denau CIGS.Yn 2022, cafodd celloedd solar ffilm tenau organig hyblyg eu hintegreiddio i ffabrig.

Y dyddiau hyn, mae celloedd solar ffilm tenau organig hyblyg wedi'u hintegreiddio i ffabrigau yn eu gwneud yn ddewis gwell na phaneli silicon traddodiadol. Ac fe ddaliodd technoleg ffilm denau tua 19% o gyfanswm yr U.S. cyfran o'r farchnad yn yr un flwyddyn, gan gynnwys 30% o gynhyrchu ar raddfa cyfleustodau.

4.Y Mathau o Baneli Solar

Mae yna sawl math o ddeunyddiau a ddefnyddir i gynhyrchu celloedd solar ffilm denau, yn seiliedig ar eu deunyddiau crai, gellir eu rhannu'n bedwar math 

l Mae Paneli Ffilm Tenau Cadmiwm (CdTe) yn fath o banel solar sy'n defnyddio haen denau o telluride cadmiwm wedi'i adneuo ar ddeunydd swbstrad, fel gwydr neu ddur di-staen, fel y deunydd lled-ddargludyddion. Nid yn unig yn ysgafn ac yn hawdd i'w gosod, mae ganddynt hefyd gynhyrchu ynni uchel mewn amodau ysgafn isel, sy'n golygu y gallant gynhyrchu trydan hyd yn oed mewn tywydd cymylog neu gymylog. Amcangyfrifir bod paneli solar ffilm tenau CdTe wedi cyrraedd effeithlonrwydd o 19% o dan yr Amodau Profi Safonol (STC), ond mae celloedd solar sengl wedi cyflawni effeithlonrwydd o 22.1%. Fodd bynnag, mae rhai pryderon ynghylch gwenwyndra cadmiwm, gan ei fod yn fetel trwm a all achosi difrod amgylcheddol os na chaiff ei waredu'n iawn.

l Mae Paneli Ffilm Tenau Copr Indium Gallium Selenide (CIGS) yn cael eu cynhyrchu trwy osod haen electrod molybdenwm (Mo) dros y swbstrad trwy broses chwistrellu O'u cymharu â thechnolegau PV eraill, mae ganddynt effeithlonrwydd uchel a gallant gyflawni effeithlonrwydd damcaniaethol o 33% yn y dyfodol. Yn ogystal, maent yn llai tueddol o gracio neu dorri ac yn hawdd eu gweithredu. Fodd bynnag, er gwaethaf y manteision hyn, mae'r gost yn gymharol ddrutach nag ar gyfer technolegau eraill, a allai rwystro eu datblygiad pellach.

l Mae Paneli Ffilm Tenau Silicon Amorffaidd (a-Si) yn cael eu cynhyrchu trwy brosesu platiau gwydr neu swbstradau hyblyg, ynghyd â chyfluniad p-i-n neu n-i-p. Mae manteision paneli ffilm tenau a-Si yn cynnwys eu hyblygrwydd a'u hadeiladwaith ysgafn, sy'n eu gwneud yn ddelfrydol i'w defnyddio mewn cymwysiadau cludadwy, megis gwersylla neu bweru synwyryddion o bell. Fodd bynnag, gan fod y gwydr dargludol ar gyfer y paneli hyn yn ddrud a bod y broses yn araf, mae ei bris yn gymharol ddrud o bron i $0.69/W.

l Gallium Arsenide (GaAs) Mae Paneli Ffilm Tenau yn fwy cymhleth nag ar gyfer celloedd solar ffilm tenau rheolaidd y broses weithgynhyrchu. Mae'n werth nodi eu bod yn cyflawni effeithlonrwydd uchel o hyd at 39.2% ac yn fwy gwrthsefyll gwres a lleithder. Serch hynny, mae'r amser gweithgynhyrchu, cost y deunyddiau, a deunyddiau twf uchel, yn ei gwneud yn ddewis llai hyfyw.

5.Y Cymwysiadau o Baneli Solar ffilm tenau

Fel dosbarth sy'n dod i'r amlwg o ddewisiadau amgen i ffotofoltäig silicon, defnyddir paneli solar ffilm denau yn bennaf yn y meysydd canlynol.

l Ffotofoltäig wedi'i Integreiddio Adeiladau (BIPV)

Gan y gall paneli PV ffilm denau fod hyd at 90% yn ysgafnach na phaneli silicon, un cymhwysiad sy'n dechrau dod yn boblogaidd iawn ledled y byd yw BIPV, lle mae'r paneli solar ynghlwm wrth y teils to, y ffenestr, y strwythurau gwan ac yn y blaen. Yn ogystal,  gellir gwneud rhai mathau o ffilm tenau PV yn lled-dryloyw, sy'n helpu i gadw estheteg ar gyfer cartrefi ac adeiladau tra'n caniatáu'r posibilrwydd o gynhyrchu pŵer solar.

l Cymwysiadau gofod

Oherwydd manteision ysgafn, hynod effeithlon, ystod tymheredd gweithredu eang, a hyd yn oed yr ymwrthedd difrod yn erbyn ymbelydredd, mae paneli solar ffilm denau, yn enwedig paneli solar CIGS a GaAs, wedi bod yn ddelfrydol ar gyfer cymwysiadau gofod.

l Ceisiadau cerbydau a morol

Un cymhwysiad cyffredin o baneli solar ffilm tenau yw gosod modiwlau PV hyblyg ar doeon cerbydau (yn enwedig RVs neu fysiau) a deciau cychod a llongau eraill, y gellir eu defnyddio i bweru trydan tra ar yr un pryd yn cadw estheteg.

l Cymwysiadau cludadwy

Mae ei gludadwyedd a'i faint wedi darparu datblygiad cynaliadwy iddo yn y sector electroneg hunan-bwerus bach a Rhyngrwyd Pethau (IoT), y disgwylir iddo dyfu'n sylweddol yn y blynyddoedd i ddod. A chyda'i ddatblygiad, gellir ei gymhwyso ymhellach mewn lleoliadau anghysbell gyda phaneli solar plygadwy, banciau pŵer solar, gliniaduron pŵer solar ac yn y blaen.

6.Tueddiadau Datblygu Paneli Solar Ffilm Tenau

Gyda derbyniad cynyddol ynni solar ledled y byd, gweithredu cyfyngiadau ynni llym ac ymdrechion cynyddol y llywodraeth i integreiddio ffynonellau gwyrdd i'r grid, disgwylir i baneli solar ffilm denau daro tua USD 27.11 biliwn erbyn 2030 gyda CAGR rhyfeddol o 8.29% o 2022 i 2030 Mae'r cynnydd yn cael ei yrru gan ei fanteision ac R&D, gan eu bod yn hynod ddarbodus ac yn hawdd eu creu, yn defnyddio llai o ddeunydd ac yn cynhyrchu llai o wastraff. A'r R&Bydd D i wella dygnwch a pherfformiad celloedd solar hefyd yn creu cyfleoedd newydd ar gyfer twf y farchnad.

Fodd bynnag, daw cyfleoedd ynghyd â her. Mae'r lefelau uchel o gystadleuaeth, amgylchedd rheoleiddio newidiol yn ogystal ag argaeledd cyllid ac adnoddau prin yn golygu efallai na fyddant yn gallu cymryd cyfran sylweddol o'r gyfran o'r farchnad fyd-eang ar hyn o bryd.

7 Dadansoddiad Buddsoddiad Paneli Solar Ffilm Tenau

Mae'n ymddangos bod y farchnad ar gyfer celloedd solar ffilm tenau wedi datblygu yn ystod y blynyddoedd diwethaf, sy'n cael ei yrru gan sawl ffactor.

l Dadansoddiad Math o Gynnyrch

Yn 2018, cynhyrchodd CdTe drydan am bris a oedd yn sylweddol is na neu ar yr un lefel â ffynonellau ynni tanwydd ffosil confensiynol. Oherwydd ei gostau gweithredu a chynhyrchu rhad nad yw'n wenwynig, ar hyn o bryd mae'r categori telluride cadmiwm yn dominyddu'r farchnad celloedd solar ffilm tenau ledled y byd, a rhagwelir y bydd yn parhau i dyfu ar y gyfradd gyflymaf trwy gydol y cyfnod rhagfynegi.

l Dadansoddiad Defnyddiwr Terfynol

Efallai y bydd y datblygiad cynyddol a'r ymchwil i gostau gosod a chynnal a chadw is yn rhoi hwb i anghenion defnyddwyr.Yn 2022, roedd y farchnad cyfleustodau yn dominyddu'r farchnad celloedd solar ffilm tenau ledled y byd, a rhagwelir y byddai'n parhau i ddatblygu ar y gyfradd gyflymaf trwy gydol y cyfnod a ragwelir. . Gan fod paneli solar ffilm tenau yn diraddio'n arafach o lawer, maent yn cynnig dewis arall posibl i'r paneli solar c-Si traddodiadol.

l Dadansoddiad Rhanbarthol

Asia-Pacific oedd y rhanbarth mwyaf yn y byd ar gyfer celloedd solar ffilm tenau yn 2022, a rhagwelir y bydd yn parhau i ehangu ar y gyfradd uchaf, sy'n cael ei yrru gan lawer o ffactorau. Er enghraifft, fel y marchnadoedd PV solar mwyaf ledled y byd, bydd Tsieina yn codi'r targed ar gyfer ynni adnewyddadwy o 20% i 35% erbyn 2030. Ac mae cyfleusterau ffotofoltäig solar ar raddfa cyfleustodau yn Tsieina yn defnyddio technoleg ffilm denau yn bennaf. At hynny, mae Japan hefyd wedi datgan ei bwriad i ddefnyddio pŵer cynaliadwy yn unig ymhellach.

8 Pethau i'w Hystyried ar gyfer Paneli Solar Ffilm Tenau o Ansawdd Uchel

Wrth brynu paneli solar, nid yn unig y mae'n rhaid ystyried y pris a'r ansawdd, dylid cadw ffactorau eraill mewn cof hefyd.

l Effeithlonrwydd: Gall effeithlonrwydd uchel drosi mwy o ynni'r haul yn drydan. Yn gyffredinol, gall cael crynodiad uwch o gludwyr tâl gynyddu effeithlonrwydd y gell solar trwy gynyddu'r dargludedd. Mae ychwanegu crynodiad i gell solar nid yn unig yn helpu i gynyddu effeithlonrwydd, ond gall hefyd leihau'r gofod, y deunyddiau a'r gost sydd eu hangen i gynhyrchu'r gell.

l Gwydnwch ac oes: Mae gan rai modiwlau ffilm denau hefyd broblemau gyda diraddio o dan amodau amrywiol. Ymhlith yr holl ddeunyddiau, mae CdTe yn arddangos yr ymwrthedd gorau i ddiraddio perfformiad gyda thymheredd. Ac yn wahanol i ddeunyddiau ffilm tenau eraill, mae CdTe yn tueddu i fod yn weddol wydn i amodau amgylcheddol fel tymheredd a lleithder, ond gall paneli CdTe hyblyg brofi dirywiad perfformiad o dan bwysau neu straen cymhwysol.

l Pwys: Mae'n cyfeirio at ddwysedd y panel solar ffilm denau. Yn gyffredinol, mae paneli solar ffilm denau wedi'u pwysoli'n ysgafn felly ni ddylech ofni rhoi pwysau marw ar eich to. Serch hynny, mae angen ystyried y pwysau wrth ddewis rhai er mwyn sicrhau na fydd yn cael ei orlwytho i'w osod.

l Tymheredd: Mae hyn yn golygu'r tymheredd isaf ac uchaf y gall panel solar Ffilm Thin weithredu ynddo. Yn gyffredinol, ystyrir bod gan yr holl baneli solar ffilm tenau gorau dymheredd isaf o -40 ° C ac uchafswm tymheredd o 80 ° C.