Cad is Painéil Ghréine Thin-scannán ann

1. Cad is Painéil Ghréine Thin-scannán ann?

Murab ionann agus na cealla gréine den chéad ghlúin atá déanta as sileacain aonchriostail nó ilchriostail, déantar painéil ghréine scannáin thanaí trí úsáid a bhaint as sraitheanna aonair nó sraitheanna iolracha d’eilimintí PV thar dhromchla atá comhdhéanta d’éagsúlacht gloine, plaisteach nó miotail le comhshó. solas na gréine isteach sa leictreachas. Agus is iad na cinn is coitianta a úsáidtear le haghaidh teicneolaíocht gréine tanaí-scannán ná teiliúirídí caidmiam (CdTe), seiléiníd indium-gailliam copair (CIGS), sileacain éagruthach (a-Si), agus arseníd ghailliam (GaAs).

2 Struchtúr na bPainéal Gréine Thinscannán

Is éard atá i bPainéil Ghréine Thin-scannáin ná líon mór cealla gréine scannáin tanaí agus úsáideann siad fuinneamh solais (fótóin) ón nGrian chun leictreachas a ghiniúint tríd an éifeacht fhótavoltach. Áiríonn sé freisin sraitheanna, cúlbhileog agus bosca acomhal, oibríonn siad go léir le chéile chun gnáthoibriú na bpainéal gréine a chinntiú.

Cad is cealla gréine scannán tanaí ann?

Is gléasanna leictreonacha iad cealla gréine scannán tanaí a thiontaíonn solas na gréine isteach i bhfuinneamh leictreach ag an éifeacht fótavoltach. Treocht na gcealla scannán tanaí chun ábhar i bhfad níos lú a úsáid - is gnách nach mbíonn limistéar gníomhach na cille ach 1 go 10 miciméadar ar tiús. Chomh maith leis sin, is féidir cealla scannáin tanaí a mhonarú de ghnáth i bpróiseas mór-limistéar, ar féidir leis a bheith ina phróiseas táirgthe uathoibrithe, leanúnach.

Ina theannta sin, úsáideann painéil ghréine scannáin tanaí sraith tanaí d'ocsaíd seoltaí trédhearcach, mar ocsaíd stáin chun oibriú. Cé go bhfuil cealla scannáin tanaí déanta as go leor grán criostalach bídeach d'ábhair leathsheoltóra chun an réimse leictreach a chruthú níos fearr le comhéadan, ar a dtugtar heterojunction. Go ginearálta is féidir gléasanna tanaíscannáin den chineál seo a dhéanamh mar aonad aonair - is é sin, go monaiiteach - le ciseal ar an gciseal a thaisceadh go seicheamhach ar fhoshraith éigin, lena n-áirítear sil-leagan sciath antireflection agus ocsaíd seoltaí trédhearcach.

Cad is sraitheanna ann?

De ghnáth bíonn ciseal an-tanaí (níos lú ná 0.1 miocrón) ag painéal gréine scannán tanaí ar a bharr ar a dtugtar an ciseal "fuinneog" chun fuinneamh solais a ionsú ó chríoch ardfhuinnimh an speictrim amháin. Caithfidh sé a bheith tanaí go leor agus bandgap leathan go leor (2.8 eV nó níos mó) a bheith aige chun an solas go léir atá ar fáil a ligean tríd an gcomhéadan (heitreajunction) chuig an gciseal ionsúite. An ciseal ionsúite faoin bhfuinneog, cineál p dópáilte de ghnáth, atá feistithe le ard-ionsúchtúlacht (cumas fótóin a ionsú) le haghaidh sruth ard agus bearna banna oiriúnach chun voltas maith a sholáthar.

Cad is cúlbhileog ann?

Mar pholaiméir nó meascán de pholaiméirí le breiseáin éagsúla, tá backsheet deartha chun bacainn idir na cealla gréine agus an timpeallacht lasmuigh. Ón ar féidir linn a fheiceáil go bhfuil an backsheet ina chomhpháirt ríthábhachtach i marthanacht, éifeachtúlacht, agus fad saoil an phainéil gréine.

Cad is bosca acomhal ann?

Mar imfhálú leictreach a úsáidtear chun naisc leictreacha a choinneáil agus a chosaint, tá an bosca acomhal deartha go speisialta chun timpeallacht shábháilte agus shlán a sholáthar do naisc leictreacha chun teagmháil thimpiste le sreanga beo a chosc agus chun cothabháil nó deisiúcháin sa todhchaí a shimpliú. De ghnáth bíonn bosca acomhal PV ceangailte le cúl an phainéil gréine agus feidhmíonn sé mar chomhéadan aschuir. Úsáideann naisc sheachtracha don chuid is mó de na modúil fhótavoltach nascóirí MC4 chun naisc éasca aimsire leis an gcuid eile den chóras a éascú. Is féidir comhéadan cumhachta USB a úsáid freisin.

3 Stair Forbartha na bPainéal Gréine Thin-scannán

Téann stair na bpainéal gréine tanaí-scannán siar go dtí na 1970idí, nuair a thosaigh na taighdeoirí ar a n-iniúchadh dorn ar úsáid scannán tanaí (a-Si) leathsheoltóirí chun leas a bhaint as fuinneamh na gréine, ag an am sin bhí spéis i dteicneolaíocht scannán tanaí le haghaidh úsáid tráchtála. agus cuireann feidhmchláir aeraspáis forbairt gléasanna gréine tanaí scannáin sileacain éagruthacha chun cinn.

Sna 1980í, d'éascaigh dul chun cinn sa teicneolaíocht leathnú na n-ábhar scannán tanaí a bhí ann cheana féin go cinn nua, mar teiliúirde caidmiam (CdTe) agus seiléiníd ghailliam indium copair (CIGS), a bhfuil éifeachtúlachtaí comhshó níos airde agus costais táirgthe níos ísle aige.

Tráth de dhul chun cinn suntasach a bhí sna 1990idí agus sna 2000idí maidir le hiniúchadh ar ábhair ghréine tríú glúin nua a d’fhéadfadh teorainneacha éifeachtúlachta teoiriciúla d’ábhair thraidisiúnta soladstaide a shárú. Forbraíodh táirgí nua mang ar nós cealla gréine lí-íogair, cealla gréine chandamach ponc.

Sna 2010í agus go luath sna 2020í, áiríodh leis an nuálaíocht i dteicneolaíocht gréine scannán tanaí iarrachtaí chun teicneolaíocht gréine tríú glúin a leathnú chuig feidhmeanna nua agus chun costais táirgthe a laghdú. Sa bhliain 2004, d'éirigh leis an tSaotharlann Náisiúnta um Fhuinneamh In-athnuaite (NREL) éifeachtacht domhanda de 19.9% ​​a bhaint amach do mhodúl scannán tanaí CIGS.

Sa lá atá inniu ann, cealla gréine solúbtha tanaí-scannán orgánach comhtháite i monaraithe a dhéanamh iad a rogha níos fearr ná painéil sileacain traidisiúnta. sciar den mhargadh sa bhliain chéanna, lena n-áirítear 30% de tháirgeadh ar scála fóntais.

4.An Cineálacha Painéil Gréine

Tá roinnt cineálacha ábhar ann a úsáidtear chun cealla gréine scannáin tanaí a mhonarú, bunaithe ar a n-amhábhar, is féidir iad a roinnt ina gceithre chineál 

l Is cineál painéal gréine é Painéil Thin-Scannán Caidmiam a úsáideann sraith tanaí de telluride caidmiam a thaisceadh ar ábhar foshraithe, mar ghloine nó cruach dhosmálta, mar ábhar leathsheoltóra. Ní hamháin go bhfuil siad éadrom agus éasca le suiteáil, tá táirgeadh ardfhuinnimh acu freisin i gcoinníollacha íseal-éadrom, rud a chiallaíonn gur féidir leo leictreachas a ghiniúint fiú i aimsir scamallach nó Clear. Meastar gur shroich painéil gréine scannáin tanaí CdTe éifeachtacht 19% faoi Choinníollacha Caighdeánacha Tástála (STC), ach tá éifeachtúlachtaí 22.1% bainte amach ag cealla gréine aonair. Mar sin féin, tá roinnt imní ann faoi thocsaineacht caidmiam, ós rud é gur miotal trom é a d'fhéadfadh damáiste a dhéanamh don chomhshaol mura ndéantar é a dhiúscairt i gceart.

l Copper Indium Gallium Selenide (CIGS) Déantar Painéil Thin-Scannán a mhonarú trí chiseal leictreoid moluibdín (Mo) a chur thar an tsubstráit trí phróiseas sputtering I gcomparáid le teicneolaíochtaí PV eile, tá ard-éifeachtúlacht acu agus is féidir leo éifeachtacht teoiriciúil 33% a bhaint amach sa todhchaí. Ina theannta sin, tá siad níos lú seans maith le scoilteadh nó briseadh agus oibriú go héasca. Mar sin féin, in ainneoin na buntáistí seo, tá an costas sách níos costasaí ná mar atá i dteicneolaíochtaí eile, rud a d'fhéadfadh cur isteach ar a bhforbairt bhreise.

l Déantar Painéil Thin-Scannán Silicon (a-Si) a mhonarú trí phlátaí gloine nó foshraitheanna solúbtha a phróiseáil, in éineacht le cumraíocht p-i-n nó n-i-p. Áirítear ar na buntáistí a bhaineann le painéil tanaí-scannáin a-Si a solúbthacht agus a dtógáil éadrom, rud a fhágann go bhfuil siad oiriúnach le húsáid in iarratais iniompartha, mar campáil nó cumhacht a thabhairt do bhraiteoirí iargúlta. Mar sin féin, ós rud é go bhfuil an ghloine seoltaí do na painéil seo costasach agus go bhfuil an próiseas mall, tá a praghas sách costasach de bheagnach $0.69/W.

l Gallium Arsenide (GaAs) Tá Painéil Thinscannán níos casta ná mar a bhíonn i gcás cealla gréine tanaíscannáin rialta den phróiseas déantúsaíochta. Is fiú a lua go n-éireoidh siad ard-éifeachtúlachtaí suas le 39.2% agus go bhfuil siad níos resistant do theas agus taise. Mar sin féin, is rogha níos lú inmharthana é an t-am déantúsaíochta, costas na n-ábhar, agus ábhair ardfháis.

5. Feidhmchláir Phainéil Ghréine Thin-scannán

Mar aicme roghanna eile atá ag teacht chun cinn ar fhótavoltach sileacain, úsáidtear painéil ghréine scannáin tanaí go príomha sna réimsí seo a leanas.

l Fótavoltach Comhtháite Foirgnimh (BIPV)

Ós rud é gur féidir le painéil tanaí PV scannáin a bheith suas le 90 % níos éadroime ná painéil sileacain, is é BIPV feidhmchlár amháin atá ag éirí coitianta go forleathan ar fud an domhain, áit a bhfuil na painéil ghréine ceangailte leis na tíleanna dín, an fhuinneog, na struchtúir lag agus mar sin de. Chomh maith,  is féidir roinnt cineálacha scannán tanaí PV a dhéanamh leath-trédhearcach, rud a chabhraíonn le haistéitic a choinneáil do thithe agus d'fhoirgnimh agus iad ag ligean don fhéidearthacht giniúint cumhachta gréine.

l Feidhmchláir spáis

Mar gheall ar na buntáistí a bhaineann le meáchan éadrom, an-éifeachtach, raon teochta leathan oibríochta, agus fiú an fhriotaíocht damáiste i gcoinne radaíochta, tá painéil ghréine scannáin tanaí, go háirithe painéil ghréine CIGS agus GaAs, oiriúnach d'iarratais spáis.

l Feithiclí agus feidhmeanna muirí

Feidhm choitianta amháin de phainéil ghréine scannáin tanaí is ea modúil PV solúbtha a shuiteáil ar dhíonta feithiclí (go háirithe RVanna nó busanna) agus ar dheiceanna báid agus soithí eile, ar féidir iad a úsáid chun leictreachas a chumhachtú agus ag an am céanna aeistéitic a choinneáil.

l Feidhmchláir iniompartha

Chuir a inaistritheacht agus a méid forbairt inbhuanaithe ar fáil di san earnáil bheag leictreonaice féinchumhachtaithe agus Idirlíon na nEarraí (IoT), a bhfuiltear ag súil go dtiocfaidh méadú suntasach uirthi sna blianta amach romhainn. Agus lena dhul chun cinn, féadfar é a chur i bhfeidhm tuilleadh in áiteanna iargúlta le painéil ghréine infhillte, bainc chumhachta gréine, ríomhairí glúine faoi thiomáint gréine agus mar sin de.

6. Na Treochtaí Forbartha ar Phainéil Ghréine Thin-scannán

Le glacadh méadaitheach le fuinneamh na gréine ar fud an domhain, le cur i bhfeidhm srianta dian fuinnimh agus iarrachtaí méadaitheacha an rialtais chun foinsí glasa a chomhtháthú sa ghreille, táthar ag súil go mbainfidh painéil ghréine scannáin tanaí thart ar USD 27.11 billiún faoi 2030 le CAGR iontach de 8.29% ó. 2022 go dtí 2030 Tá an méadú á thiomáint ag a bhuntáistí agus R&D, toisc go bhfuil siad thar a bheith eacnamaíoch agus éasca le cruthú, úsáideann siad níos lú ábhar agus táirgeann siad níos lú dramhaíola. Agus tá an R&D chun seasmhacht agus feidhmíocht na gceall gréine a fheabhsú, cruthófar deiseanna nua freisin d'fhás an mhargaidh.

Mar sin féin, tagann deiseanna le chéile le dúshlán. Mar gheall ar na leibhéil arda iomaíochta, ar an timpeallacht rialála atá ag athrú chomh maith le hinfhaighteacht airgeadais agus acmhainní ganna, seans nach mbeidh siad in ann cuid mhór den sciar den mhargadh domhanda a ghlacadh faoi láthair.

7 Anailís Infheistíochta ar Phainéil Ghréine Thinscannán

Is cosúil go bhfuil an margadh do chealla gréine scannáin tanaí ag forbairt le blianta beaga anuas, rud atá á thiomáint ag roinnt fachtóirí.

l Anailís ar Chineál Táirge

In 2018, tháirg CdTe leictreachas ar phraghas a bhí i bhfad níos ísle ná nó ar chomhchéim leis an bpraghas ar ghnáthfhoinsí fuinnimh breosla iontaise. Mar gheall ar a chostais oibríochta agus táirgthe neamh-tocsaineacha, saor, faoi láthair bhí an chatagóir telluride caidmiam chun tosaigh sa mhargadh cealla gréine scannáin tanaí ar fud an domhain, agus táthar ag súil go leanfaidh sé ag fás ag an ráta is tapúla le linn na tréimhse tuar.

l Anailís Úsáideora Deiridh

D'fhéadfadh méadú ar fhorbairt agus ar thaighde chun costais shuiteála agus chothabhála a ísliú riachtanais an tomhaltóra a mhéadú. . Ós rud é go ndíghrádaíonn painéil ghréine scannáin tanaí ag luas i bhfad níos moille, cuireann siad rogha eile ar fáil seachas na painéil ghréine traidisiúnta c-Si.

l Anailís Réigiúnach

Ba í an Áise-Aigéan Ciúin an réigiún is mó ar domhan le haghaidh cealla gréine scannáin tanaí i 2022, agus táthar ag súil go leanfaidh sé ag leathnú ag an ráta is airde, rud atá á thiomáint ag go leor fachtóirí. Mar shampla, mar na margaí gréine PV is mó ar fud an domhain, ardóidh an tSín an sprioc maidir le fuinneamh in-athnuaite ó 20% go 35% faoi 2030. Agus úsáideann áiseanna Fótavoltach gréine ar scála fóntais sa tSín teicneolaíocht scannán tanaí den chuid is mó. Ina theannta sin, dhearbhaigh an tSeapáin freisin go bhfuil sé ar intinn aici cumhacht inbhuanaithe a úsáid sa bhreis.

8 Rudaí le Breathnú do Phainéil Ghréine Scannán Thanaí Ardchaighdeáin

Nuair a bhíonn painéil ghréine á gceannach, ní hamháin go gcaithfear an praghas agus an caighdeán a mheas, ba cheart fachtóirí eile a choinneáil i gcuimhne freisin.

l Éifeachtúlacht: Is féidir le héifeachtacht ard níos mó d'fhuinneamh na gréine a thiontú go leictreachas. Go ginearálta is féidir le tiúchan níos airde d'iompróirí muirir éifeachtúlacht na cille gréine a mhéadú tríd an seoltacht a mhéadú. Ní hamháin go gcabhróidh comhchruinnitheoir le ceall gréine le héifeachtúlacht a mhéadú, ach is féidir leis an spás, na hábhair agus an costas a theastaíonn chun an chill a tháirgeadh a laghdú freisin.

l Marthanacht agus saolré: Bíonn fadhbanna ag roinnt modúil scannán tanaí freisin maidir le díghrádú faoi choinníollacha éagsúla. I measc na n-ábhar go léir, tá CdTe ag taispeáint an fhriotaíocht is fearr ar dhíghrádú feidhmíochta le teocht. Agus murab ionann agus ábhair tanaíscannáin eile, bíonn claonadh ag CdTe a bheith measartha athléimneach i leith coinníollacha comhshaoil ​​cosúil le teocht agus taise, ach d’fhéadfadh go n-éireoidh le painéil solúbtha CdTe díghrádú feidhmíochta faoi strusanna nó brúnna feidhmeacha.

l Meáchan: Tagraíonn sé do dhlús an phainéil gréine scannán tanaí. Go ginearálta, tá painéil ghréine tanaíscannáin ualaithe go héadrom agus mar sin níor chóir go mbeadh faitíos ort meáchan marbh a chur i bhfeidhm ar do dhíon. Mar sin féin, ní mór an meáchan a chur san áireamh agus cinn á roghnú chun a chinntiú nach mbeidh sé ró-ualach le haghaidh suiteála.

l Teocht: Ciallaíonn sé seo an teocht íosta agus uasta inar féidir le painéal gréine Thin Film feidhmiú. Go ginearálta, meastar go bhfuil íosteocht -40 ° C agus uasteocht 80 ° C ag na painéil ghréine scannáin tanaí is fearr.