Kio estas Maldikaj Filmaj Sunaj Paneloj

1. Kio estas Maldikaj Filmaj Sunaj Paneloj?

Male al la unuageneraciaj sunĉeloj estantaj faritaj el unu- aŭ plurkristala silicio, maldikfilmaj sunpaneloj estas produktitaj uzante ununurajn aŭ multoblajn tavolojn de PV-elementoj super surfaco konsistanta el diversaj vitro, plasto aŭ metalo por konverti. sunlumo en elektron. Kaj la plej ofte uzataj por maldikfilma suna teknologio estas kadmiotelurido (CdTe), kuproindia galiumselenido (CIGS), amorfa silicio (a-Si), kaj galiumarsenido (GaAs).

2 La Strukturo de Maldikaj-filmaj Sunpaneloj

Maldikfilmaj Sunpaneloj konsistas el granda nombro da maldikfilmaj sunĉeloj kaj uzas luman energion (fotonoj) de la Suno por generi elektron per la fotovoltaeca efiko. Ĝi ankaŭ inkluzivas tavolojn, malantaŭan folion kaj krucvojon, ĉiuj ili funkcias kune por certigi la normalan funkciadon de la sunaj paneloj.

Kio estas Maldikaj-filmaj sunaj ĉeloj?

Maldikfilmaj sunĉeloj estas elektronikaj aparatoj kiuj transformas sunlumon en elektran energion per la fotovoltaeca efiko. Maldikfilmaj ĉeloj tendencas uzi multe malpli da materialo -la aktiva areo de la ĉelo kutime estas nur 1 ĝis 10 mikrometrojn dika. Ankaŭ, maldikfilmaj ĉeloj povas kutime esti produktitaj en grand-area procezo, kiu povas esti aŭtomatigita, kontinua produktadprocezo.

Krome, maldikfilmaj sunaj paneloj uzas maldikan tavolon de travidebla kondukanta oksido, kiel stana oksido por funkcii. Dum maldikfilmaj ĉeloj estas faritaj el multaj etaj kristalaj grajnoj el semikonduktaĵoj por pli bone krei la elektran kampon kun interfaco, nomata heterojunkcio. Ĝenerale ĉi tiu speco de maldikfilmaj aparatoj povas esti faritaj kiel ununura unuo - t.e., monolite - kun tavolo sur tavolo estanta deponita sinsekve sur iu substrato, inkluzive de atestaĵo de kontraŭreflekta tegaĵo kaj travidebla konduka oksido.

Kio estas tavoloj?

Kutime maldikfilma sunpanelo havas tre maldikan (malpli ol 0,1 mikronoj) tavolon supre nomatan "fenestro" tavolo por sorbi luman energion de nur la altenergia fino de la spektro. Ĝi devas esti sufiĉe maldika kaj havi sufiĉe larĝan bendinterspacon (2.8 eV aŭ pli) por lasi ĉiun disponeblan lumon tra la interfaco (heterojunkcio) al la absorba tavolo. La sorbanta tavolo sub la fenestro, kutime dopita p-tipo, ekipita kun alta absorptiveco (kapablo sorbi fotonojn) por alta fluo kaj taŭga benda breĉo por disponigi bonan tension.

Kio estas malantaŭa folio?

Kiel polimero aŭ kombinaĵo de polimeroj kun diversaj aldonaĵoj, malantaŭa folio estas dizajnita por disponigi barieron inter la sunĉeloj kaj la ekstera medio. El kiu ni povas vidi, la malantaŭa folio estas kritika komponanto en la fortikeco, efikeco kaj longviveco de suna panelo.

Kio estas krucvojo?

Kiel elektra enfermaĵo uzata por loĝigi kaj protekti elektrajn konektojn, krucvojo estas speciale desegnita por disponigi sekuran kaj sekuran medion por elektraj ligoj por malhelpi hazardan kontakton kun vivaj dratoj kaj por simpligi estontan prizorgadon aŭ riparojn. Kutime PV-krucskatolo estas alfiksita al la dorso de la suna panelo kaj funkcias kiel sia eliga interfaco. Eksteraj ligoj por la plej multaj fotovoltaikaj moduloj uzas MC4-konektilojn por faciligi facilajn veterrezistajn ligojn al la resto de la sistemo. USB-potenca interfaco ankaŭ povas esti uzata.

3 La Evoluhistorio de Maldikaj-filmaj Sunpaneloj

La historio de maldikfilmaj sunpaneloj devenas de 1970-aj jaroj, kiam esploristoj komencis sian pugnoesploradon pri la uzo de maldika filmo (a-Si) de duonkonduktaĵoj por utiligi sunenergion, tiutempe la intereso pri maldikfilma teknologio por komerca uzo. kaj aerospacaj aplikoj antaŭenigas evoluon de amorfa silicio maldikfilmaj sunaj aparatoj.

En 1980-aj jaroj, progresoj en teknologio faciligis la vastiĝon de ekzistantaj maldikfilmaj materialoj en novajn, kiel ekzemple kadmiotelurido (CdTe) kaj kuproindia galiumselenido (CIGS), kiu havas pli altajn konvertajn efikecojn kaj pli malaltajn produktokostojn.

1990-aj jaroj kaj 2000-aj jaroj estis tempo de signifaj progresoj en la esplorado de novaj triageneraciaj sunaj materialoj-materialoj kun la potencialo venki teoriajn efikeclimojn por tradiciaj solidsubstancaj materialoj. Mang novaj produktoj kiel tinkturfarb-sentigitaj sunĉeloj, kvantumpunktaj sunĉeloj estis evoluigitaj.

En la 2010-aj jaroj kaj fruaj 2020-aj jaroj, novigado en maldikfilma suna teknologio inkludis laborojn por vastigi triageneracian sunteknologion al novaj aplikoj kaj malpliigi produktokostojn. En 2004, la National Renewable Energy Laboratory (NREL) atingis mondrekordan efikecon de 19.9% ​​por CIGS maldikfilma modulo. En 2022, flekseblaj organikaj maldikfilmaj sunĉeloj estis integritaj en ŝtofon.

Nuntempe, flekseblaj organikaj maldikfilmaj sunĉeloj integritaj en elpensaĵojn faras ilin pli bona elekto ol tradiciaj siliciaj paneloj.Kaj maldikfilma teknologio kaptis proksimume 19% de la tuta U.S. merkatparto en la sama jaro, inkluzive de 30% de utilskala produktado.

4.La Tipoj de Sunaj Paneloj

Estas pluraj specoj de materialoj uzataj por produkti maldikfilmajn sunĉelojn, surbaze de iliaj krudaĵoj, ili povas esti dividitaj en kvar specojn. 

l Kadmio Telurido (CdTe) Maldikaj Filmaj Paneloj estas speco de sunpanelo kiu uzas maldikan tavolon de Kadmio Telurido deponita sur substrata materialo, kiel ekzemple vitro aŭ neoksidebla ŝtalo, kiel la duonkondukta materialo. Ne nur malpezaj kaj facile instaleblaj, ili ankaŭ havas altan energiproduktadon en mallumaj kondiĉoj, kio signifas, ke ili povas generi elektron eĉ en nuba aŭ nuba vetero. Estas laŭtakse ke CdTe-maldikfilmaj sunpaneloj atingis 19% efikecon sub Standard Testing Conditions (STC), sed ununuraj sunĉeloj atingis efikecojn de 22.1%. Tamen, ekzistas iuj zorgoj pri la tokseco de kadmio, ĉar ĝi estas peza metalo, kiu povas kaŭzi median damaĝon se ne forigita ĝuste.

l Kupro-india galio-selenido (CIGS) Maldikaj Filmaj Paneloj estas fabrikitaj metante molibdenan (Mo) elektrodan tavolon super la substraton per ŝprucprocezo. Kompare kun aliaj PV-teknologioj, ili havas altan efikecon kaj povas atingi teorian efikecon de 33% en la estonteco. Krome, ili estas malpli inklinaj al krakado aŭ rompiĝo kaj facile funkciigeblaj. Tamen, malgraŭ ĉi tiuj avantaĝoj, la kosto estas relative pli multekosta ol por aliaj teknologioj, kiuj povas malhelpi ilian pluan disvolviĝon.

l Amorfa Silicio (a-Si) Maldikaj Filmaj Paneloj estas fabrikitaj per prilaborado de vitroplatoj aŭ flekseblaj substratoj, kune kun p-i-n aŭ n-i-p agordo. Avantaĝoj de a-Si maldikfilmaj paneloj inkluzivas ilian flekseblecon kaj malpezan konstruon, kio igas ilin idealaj por uzo en porteblaj aplikoj, kiel tendumado aŭ funkciigado de malproksimaj sensiloj. Tamen, ĉar la kondukta vitro por ĉi tiuj paneloj estas multekosta kaj la procezo estas malrapida, ĝia prezo estas relative multekosta de preskaŭ $0.69/W.

l Galium Arsenide (GaAs) Maldikaj Filmaj Paneloj estas pli kompleksaj ol por regulaj maldikfilmaj sunĉeloj de la produktada procezo. Menciindas, ke ili atingas altajn efikecojn de ĝis 39,2% kaj estas pli rezistemaj al varmego kaj humideco. Tamen, la produktada tempo, kosto por la materialoj, kaj altaj kreskmaterialoj, igas ĝin malpli realigebla elekto.

5.La Aplikoj de Maldikaj-filmaj Sunaj Paneloj

Kiel emerĝanta klaso de alternativoj al silicia fotovoltaiko, maldikfilmaj sunpaneloj estas plejparte uzitaj en la sekvaj kampoj.

l Konstruaĵo-Integra Fotovoltaiko (BIPV)

Ĉar maldikaj filmaj PV-paneloj povas esti ĝis 90% pli malpezaj ol siliciaj paneloj, unu aplikaĵo komenciĝanta vaste populara tutmonde estas BIPV, kie la sunaj paneloj estas fiksitaj al la tegmentaj tegoloj, fenestroj, malfortaj strukturoj ktp. Aldone,  iuj specoj de maldika filmo PV povas fariĝi duontravideblaj, kiuj helpas konservi estetikon por hejmoj kaj konstruaĵoj permesante la eblecon de sunenergiogenerado.

l Spacaj aplikoj

Pro la avantaĝoj de malpeza, tre efika, larĝa temperaturo de operacio gamo, kaj eĉ la damaĝa rezisto kontraŭ radiado, maldikfilmaj sunpaneloj, precipe CIGS kaj GaAs sunpaneloj, estis idealaj por spacaj aplikoj.

l Veturiloj kaj maraj aplikoj

Unu ofta apliko de maldikfilmaj sunpaneloj estas la instalado de flekseblaj PV-moduloj sur veturilaj tegmentoj (precipe RVoj aŭ busoj) kaj la ferdekoj de boatoj kaj aliaj ŝipoj, kiuj povas esti uzitaj por funkciigi elektron dum samtempe konservante estetikon.

l Porteblaj aplikoj

Ĝia porteblo kaj grandeco disponigis al ĝi daŭrigeblan evoluon en malgranda memelektra elektroniko kaj Interreto de Aĵoj (IoT) sektoro, kiu estas atendita multe kreski en la venontaj jaroj. Kaj kun ĝia progreso, ĝi povas esti plu aplikata en foraj lokoj kun faldeblaj sunaj paneloj, sunenergiaj bankoj, sunenergiaj tekkomputiloj ktp.

6.La Evoluaj Tendencoj de Maldika-filmaj Sunaj Paneloj

Kun la kreskanta akcepto de sunenergio tutmonde, la efektivigo de striktaj energiaj limigoj kaj la kreskantaj registaraj klopodoj integri verdajn fontojn en la kradon, maldikfilmaj sunpaneloj estas atendite atingi ĉirkaŭ 27,11 miliardojn USD antaŭ 2030 kun rimarkinda CAGR de 8,29% de 2022 al 2030 La pliiĝo estas pelita de ĝiaj avantaĝoj kaj R&D, ĉar ili estas ekstreme ekonomiaj kaj facile kreeblaj, uzas malpli da materialo kaj produktas malpli da rubo. Kaj la R&D por plifortigi sunĉelan paciencon kaj efikecon ankaŭ kreos novajn ŝancojn por merkata kresko.

Tamen, ŝancoj kuniĝas kun defio. La altaj niveloj de konkurenco, ŝanĝiĝanta reguliga medio same kiel la havebleco de malabundaj financoj kaj rimedoj signifas nuntempe, ke ili eble ne povas preni konsiderindan parton de la tutmonda merkatparto.

7 La Investa Analizo de Maldikaj-filmaj Sunpaneloj

La merkato de maldikfilmaj sunaj ĉeloj ŝajnas disvolviĝi en la lastaj jaroj, kiu estas pelita de pluraj faktoroj.

l Produkta Tipo-Analizo

En 2018, CdTe produktis elektron je prezo kiu estis signife pli malalta ol aŭ sur alparo kun tiu de konvenciaj fosiliaj fuelfontoj de energio. Pro siaj ne-toksaj, malmultekostaj operacioj kaj produktadkostoj, nuntempe la kadmia telurida kategorio regis la tutmondan merkaton de maldikfilmaj sunĉeloj, kaj oni antaŭvidas, ke ĝi daŭre kreskos kun la plej rapida rapideco dum la prognoza periodo.

l Analizo de Fina Uzanto

La kreskanta disvolviĝo kaj esplorado por malaltigi instaladon kaj prizorgajn kostojn povas plifortigi la bezonojn de la konsumantoj. En 2022, la serva merkato regis la tutmondan merkaton de maldikfilmaj sunĉeloj, kaj estas antaŭvidite, ke ĝi daŭrigos disvolviĝi kun la plej rapida rapideco dum la prognoza periodo. . Ĉar maldikfilmaj sunpaneloj degradas je multe pli malrapida rapideco, ili ofertas eblan alternativon al la tradiciaj c-Si sunaj paneloj.

l Regiona Analizo

Azio-Pacifiko estis la plej granda regiono en la mondo por maldikfilmaj sunĉeloj en 2022, kaj estas antaŭvidite ke ĝi daŭre disetendiĝos kun la plej alta rapideco, kiu estas pelita de multaj faktoroj. Ekzemple, kiel la plej grandaj sunaj PV-merkatoj tra la mondo, Ĉinio altigos la celon por renovigebla energio de 20% ĝis 35% antaŭ 2030. Kaj util-skalaj sunaj Fotovoltaikaj instalaĵoj en Ĉinio plejparte uzas maldikfilman teknologion. Krome, Japanio ankaŭ deklaris sian intencon uzi nur daŭrigeblan potencon en la plu.

8 Aferoj Konsiderindaj por Altkvalitaj Maldikaj Filmaj Sunaj Paneloj

Kiam vi aĉetas sunpanelojn, ne nur la prezo kaj kvalito devas esti konsiderataj, ankaŭ aliaj faktoroj devas esti konservitaj en menso.

l Efikeco: Alta efikeco povas konverti pli da suna energio en elektron. Ĝenerale havi pli altan koncentriĝon de ŝargoportantoj povas pliigi la efikecon de la sunĉelo pliigante la konduktivecon. La aldono de koncentrilo al suna ĉelo ne nur helpas pliigi efikecon, sed ankaŭ povas redukti la spacon, materialojn kaj koston necesajn por produkti la ĉelon.

l Fortikeco kaj vivdaŭro: Kelkaj maldikfilmaj moduloj ankaŭ havas problemojn kun degenero sub diversaj kondiĉoj. Inter ĉiuj materialoj, CdTe montras la plej bonan reziston al rendimento degenero kun temperaturo. Kaj male al aliaj maldikfilmaj materialoj, CdTe tendencas esti sufiĉe rezistema al mediaj kondiĉoj kiel temperaturo kaj humido, sed flekseblaj CdTe-paneloj povas sperti rendimentodegeneron sub aplikataj stresoj aŭ streĉoj.

l Pezo: Ĝi rilatas al la denseco de la maldikfilma suna panelo. Ĝenerale, maldikfilma suna panelo estas malpeze pezigita, do vi ne devas timi apliki mortan pezon sur via tegmento. Tamen, la pezo ankoraŭ devas esti konsiderata kiam elektas ilin por certigi, ke ĝi ne estos troŝarĝita por instalado.

l Temperaturo: Ĉi tio signifas la minimuman kaj maksimuman temperaturon en kiu la Sunpanelo Maldika Filmo povas funkcii. Ĝenerale, ĉiuj plej bonaj maldikaj filmaj sunaj paneloj estas konsiderataj kiel minimuma temperaturo de -40 °C kaj maksimuma temperaturo de 80 °C.