Dè a th’ ann am panalan grèine film tana

1. Dè a th’ ann am panalan grèine film tana?

Eu-coltach ris na ceallan grèine den chiad ghinealach a tha air an dèanamh le silicon singilte no ioma-criostalach, tha panalan grèine film tana air an dèanamh le bhith a ’cleachdadh aon shreath no grunn shreathan de eileamaidean PV thairis air uachdar anns a bheil measgachadh de ghlainne, plastaig no meatailt airson a thionndadh. solas na grèine a-steach don dealan. Agus is e an fheadhainn as cumanta airson teicneòlas grèine film tana cadmium telluride (CdTe), copar indium gallium selenide (CIGS), silicon amorphous (a-Si), agus gallium arsenide (GaAs).

2 Structar panalan grèine film tana

Tha panalan grèine film tana air an dèanamh suas de àireamh mhòr de cheallan grèine film tana agus a’ cleachdadh lùth solais (photons) bhon ghrèin gus dealan a ghineadh tron ​​​​bhuaidh photovoltaic Tha e cuideachd a’ toirt a-steach sreathan, duilleag cùil agus bogsa snaim, iad uile ag obair còmhla gus dèanamh cinnteach à obrachadh àbhaisteach na panalan grèine.

Dè a th’ ann an ceallan grèine film tana?

Tha ceallan grèine film tana nan innealan dealanach a thionndaidheas solas na grèine gu lùth dealain leis a’ bhuaidh photovoltaic. Cuideachd, mar as trice faodar ceallan film tana a dhèanamh ann am pròiseas sgìre mhòr, a dh’ fhaodadh a bhith na phròiseas cinneasachaidh fèin-ghluasadach, leantainneach.

A bharrachd air an sin, bidh panalan grèine film tana a’ cleachdadh sreath tana de ogsaid giùlain follaiseach, leithid staoin ogsaid gu bhith ag obair. Fhad ‘s a tha ceallan film tana air an dèanamh le mòran de ghràinean criostalach de stuthan semiconductor gus an raon dealain a chruthachadh nas fheàrr le eadar-aghaidh, ris an canar heterojunction. Gu coitcheann faodar an seòrsa seo de dh’ innealan film tana a dhèanamh mar aonad singilte - is e sin, gu monolithic - le còmhdach air còmhdach air a thasgadh ann an sreath air cuid de fho-strat, a ’toirt a-steach tasgadh còmhdach antireflection agus giùlan oxide follaiseach.

Dè th' ann an sreathan?

Mar as trice tha còmhdach tana (nas lugha na 0.1 micron) aig panal grèine film tana air a mhullach ris an canar an còmhdach “uinneag” gus lùth solais a ghabhail a-steach bho dìreach ceann àrd lùth an speactram. Feumaidh e a bhith tana gu leòr agus bann-leathann farsaing gu leòr (2.8 eV no barrachd) gus an solas gu lèir a tha ri fhaighinn a leigeil tron ​​​​eadar-aghaidh (heterojunction) chun t-sreath sùghaidh. An còmhdach sùghaidh fon uinneig, mar as trice seòrsa p doped, uidheamaichte le àrd in-ghabhail (comas photons a ghabhail a-steach) airson sruth àrd agus beàrn còmhlan iomchaidh gus bholtadh math a thoirt seachad.

Dè th' ann an cùl-chlàr?

Mar polymer no measgachadh de polymers le diofar stuthan cur-ris, tha backsheet air a dhealbhadh gus cnap-starra a thoirt seachad eadar ceallan grèine agus an àrainneachd a-muigh. Às an sin chì sinn gu bheil an duilleag-cùil na phàirt riatanach ann an seasmhachd, èifeachdas agus fad-beatha panal grèine.

Dè a th’ ann am bogsa snaim?

Mar chuairteachadh dealain a thathas a’ cleachdadh airson ceanglaichean dealain a chumail agus a dhìon, tha bogsa snaim air a dhealbhadh gu sònraichte gus àrainneachd shàbhailte a sholarachadh airson ceanglaichean dealain gus casg a chuir air conaltradh gun fhiosta le uèirichean beò agus gus cumail suas no càradh san àm ri teachd a dhèanamh nas sìmplidhe. Mar as trice tha bogsa snaim PV ceangailte ri cùl a’ phannal grèine agus ag obair mar eadar-aghaidh toraidh. Bidh ceanglaichean taobh a-muigh airson a’ mhòr-chuid de mhodalan photovoltaic a’ cleachdadh luchd-ceangail MC4 gus ceanglaichean furasta dìon-aimsir a dhèanamh ris a’ chòrr den t-siostam. Faodar eadar-aghaidh cumhachd USB a chleachdadh cuideachd.

3 Eachdraidh leasachaidh panalan grèine film tana

Tha eachdraidh panalan grèine film tana a’ dol air ais gu na 1970n, nuair a thòisich luchd-rannsachaidh an sgrùdadh dòrn aca air cleachdadh film tana (a-Si) de semiconductors gus cumhachd na grèine a chleachdadh, aig an àm sin bha ùidh ann an teicneòlas film tana airson cleachdadh malairteach. agus bidh tagraidhean aerospace a’ brosnachadh leasachadh innealan grèine film tana silicon amorphous.

Anns na 1980n, chuidich adhartasan ann an teicneòlas leudachadh air stuthan film tana a th’ ann mar-thà gu feadhainn ùra, leithid cadmium telluride (CdTe) agus copar indium gallium selenide (CIGS), aig a bheil èifeachdas tionndaidh nas àirde agus cosgaisean cinneasachaidh nas ìsle.

Bha na 1990n agus na 2000n na àm de adhartas mòr ann a bhith a’ sgrùdadh stuthan grèine treas-ghinealach ùr - stuthan le comas faighinn thairis air crìochan èifeachdais teòiridheach airson stuthan stàite cruaidh traidiseanta. Chaidh toraidhean ùra mang leithid ceallan grèine mothachail air dath, ceallan grèine quantum dot a leasachadh.

Anns na 2010n agus tràth sna 2020n, tha ùr-ghnàthachadh ann an teicneòlas grèine film tana air a bhith a’ toirt a-steach oidhirpean gus teicneòlas grèine treas ginealach a leudachadh gu tagraidhean ùra agus gus cosgaisean cinneasachaidh a lughdachadh. Ann an 2004, choilean an Obair-lann Nàiseanta Cumhachd Ath-nuadhachail (NREL) èifeachdas nas àirde na cruinne de 19.9% ​​airson modal film tana CIGS.

An-diugh, tha ceallan grèine sùbailte film tana organach amalaichte ann an saothrachadh gan dèanamh mar roghainn nas fheàrr na panalan silicon traidiseanta.Agus ghlac teicneòlas film tana timcheall air 19% de na SA iomlan. roinn den mhargaidh san aon bhliadhna, a’ toirt a-steach 30% de chinneasachadh aig ìre goireis.

4.Na Seòrsan Pannalan Solar

Tha grunn sheòrsaichean de stuthan air an cleachdadh gus ceallan grèine film tana a dhèanamh, stèidhichte air na stuthan amh aca, faodar an roinn ann an ceithir seòrsaichean 

l Is e seòrsa de phannal grèine a th’ ann am panalan film tana Cadmium Telluride (CdTe) a bhios a’ cleachdadh sreath tana de cadmium telluride air a thasgadh air stuth substrate, leithid glainne no stàilinn gun staoin, mar an stuth semiconductor. Chan e a-mhàin gu bheil iad aotrom agus furasta an stàladh, tha cinneasachadh lùth àrd aca cuideachd ann an suidheachaidhean aotrom ìosal, a tha a’ ciallachadh gun urrainn dhaibh dealan a ghineadh eadhon ann an aimsir sgòthach no sgòthach. Thathas a’ meas gun do ràinig panalan grèine film tana CdTe èifeachdas 19% fo chumhachan deuchainn àbhaisteach (STC), ach tha ceallan grèine singilte air èifeachdas 22.1% a choileanadh. Ach, tha cuid de dhraghan ann mu dheidhinn puinnseanta cadmium, leis gur e meatailt throm a th’ ann a dh’ adhbhraicheas milleadh àrainneachd mura tèid a chuir às gu ceart.

l Tha panalan film tana Copper Indium Gallium Selenide (CIGS) air an dèanamh le bhith a’ cur còmhdach electrode molybdenum (Mo) thairis air an t-substrate tro phròiseas sputtering. An coimeas ri teicneòlasan PV eile, tha èifeachdas àrd aca agus is urrainn dhaibh èifeachdas teòiridheach de 33% a choileanadh san àm ri teachd. A bharrachd air an sin, chan eil iad cho buailteach a bhith a’ sgàineadh no a’ briseadh agus air an obrachadh gu furasta. Ach, a dh'aindeoin na buannachdan sin, a 'chosgais a tha an ìre mhath nas daoire na airson teicneòlasan eile, a dh'fhaodadh bacadh a chur air an tuilleadh leasachaidh.

l Tha Pannalan Film Thin Amorphous Silicon (a-Si) air an dèanamh le bhith a’ giullachd lannan glainne no fo-stratan sùbailte, còmhla ri rèiteachadh p-i-n no n-ip. Tha buannachdan panalan film tana a-Si a’ toirt a-steach an sùbailteachd agus an togail aotrom, a tha gan dèanamh air leth freagarrach airson an cleachdadh ann an tagraidhean so-ghiùlain, leithid campachadh no cumhachd a thoirt do luchd-mothachaidh iomallach. Ach, leis gu bheil a’ ghlainne giùlain airson na pannalan sin daor agus gu bheil am pròiseas slaodach, tha a phrìs gu math daor faisg air $0.69/W.

l Gallium Arsenide (GaAs) Tha panalan film tana nas iom-fhillte na airson ceallan grèine film tana cunbhalach den phròiseas saothrachaidh. 'S fhiach toirt iomradh gu bheil iad a' coileanadh àrd-èifeachdais suas ri 39,2% agus tha iad nas seasmhaiche ri teas agus taiseachd. Ach a dh’ aindeoin sin, tha an ùine saothrachaidh, cosgais nan stuthan, agus stuthan fàs àrd, ga dhèanamh na roghainn nach eil cho comasach.

5.Na h-iarrtasan de phannalan grèine film tana

Mar chlas de roghainnean a tha a’ tighinn am bàrr an àite silicon photovoltaics, bidh panalan grèine film tana air an cleachdadh sa mhòr-chuid anns na raointean a leanas.

l Photovoltaics aonaichte togalach (BIPV)

Leis gum faod panalan PV film tana a bhith suas ri 90% nas aotroime na pannalan silicon, is e BIPV aon iarrtas a tha a’ tòiseachadh a’ fàs mòr-chòrdte air feadh an t-saoghail, far a bheil na panalan grèine ceangailte ri leacan mullaich, uinneag, structaran lag agus mar sin air adhart. A bharrachd air an sin,  faodar cuid de sheòrsan de fhilm tana PV a dhèanamh leth-fhollaiseach, a chuidicheas le bhith a’ cumail bòidhchead nan dachaighean agus nan togalaichean fhad ‘s a tha iad a’ toirt cothrom air gineadh cumhachd grèine.

l Iarrtasan fànais

Air sgàth buannachdan aotrom, fìor èifeachdach, teòthachd farsaing de raon obrachaidh, agus eadhon an aghaidh milleadh an aghaidh rèididheachd, tha panalan grèine film tana, gu sònraichte panalan grèine CIGS agus GaAs, air a bhith air leth freagarrach airson tagraidhean fànais.

l Carbadan agus iarrtasan mara

Is e aon chleachdadh cumanta de phannalan grèine film tana a bhith a’ stàladh mhodalan sùbailte PV air mullaich carbaid (gu sònraichte RVn no busaichean) agus deic bhàtaichean is shoithichean eile, a ghabhas cleachdadh gus cumhachd a thoirt do dhealan agus aig an aon àm cumail bòidhchead.

l Iarrtasan so-ghiùlain

Tha a chomas giùlain agus a mheud air leasachadh seasmhach a thoirt dha ann an roinn dealanach beag fèin-cumhachd agus Internet of Things (IoT), a thathar an dùil a dh’ fhàs gu mòr anns na bliadhnachan ri teachd. Agus leis an adhartas aige, faodar a chuir an sàs ann an àiteachan iomallach le panalan grèine paisgte, bancaichean cumhachd grèine, coimpiutairean-glùine le cumhachd grèine agus mar sin air adhart.

6.Na gluasadan leasachaidh de phannalan grèine film tana

Le barrachd gabhail ri lùth na grèine air feadh an t-saoghail, buileachadh cuingealachaidhean lùtha teann agus oidhirpean an riaghaltais a tha a’ sìor fhàs gus stòran uaine fhilleadh a-steach don ghriod, tha dùil gum buail panalan grèine film tana timcheall air USD 27.11 billean ro 2030 le CAGR iongantach de 8.29% bho 2022 gu 2030 Tha an àrdachadh air a stiùireadh leis na buannachdan aige agus R&D, leis gu bheil iad gu math eaconamach agus furasta an cruthachadh, a’ cleachdadh nas lugha de stuth agus a’ dèanamh nas lugha de sgudal. Agus tha an R&Cruthaichidh D gus seasmhachd agus coileanadh cealla grèine àrdachadh cothroman ùra airson fàs sa mhargaidh.

Ach, thig cothroman còmhla ri dùbhlan. Tha na h-ìrean àrda de cho-fharpais, àrainneachd riaghlaidh a tha ag atharrachadh a bharrachd air na tha ri fhaighinn de dh’ ionmhas agus goireasan gann a’ ciallachadh gur dòcha nach urrainn dhaibh an-dràsta pìos mòr de roinn margaidh na cruinne a ghabhail.

7 Mion-sgrùdadh tasgaidh air panalan grèine film tana

Tha e coltach gu bheil a’ mhargaidh airson ceallan grèine film tana a’ leasachadh anns na bliadhnachan mu dheireadh, a tha air a stiùireadh le grunn nithean.

l Mion-sgrùdadh Seòrsa Bathar

Ann an 2018, thug CdTe a-mach dealan aig prìs a bha gu math nas ìsle na no an coimeas ri stòran lùtha connaidh fosail àbhaisteach. Air sgàth a chosgaisean obrachaidh is cinneasachaidh neo-phuinnseanta, saor, an-dràsta bha smachd aig an roinn cadmium telluride air a’ mhargaidh cealla grèine film tana air feadh an t-saoghail, agus thathar an dùil gun lean e air a’ fàs aig an ìre as luaithe rè na h-ùine ro-innse.

l Mion-sgrùdadh cleachdaiche deireannach

Ann an 2022, bha smachd aig a’ mhargaidh goireis air a ’mhargaidh cealla grèine film tana air feadh na cruinne, agus thathas an dùil gun leanadh e air a’ leasachadh aig an ìre as luaithe rè na h-ùine a tha dùil. . Leis gu bheil panalan grèine film tana a’ dol sìos aig astar fada nas slaodaiche, tha iad a’ tabhann roghainn eile a dh’ fhaodadh a bhith ann an àite na panalan grèine c-Si traidiseanta.

l Mion-sgrùdadh Roinneil

B’ e Asia-Pacific an roinn as motha san t-saoghal airson ceallan grèine film tana ann an 2022, agus thathar an dùil gun lean e air a’ leudachadh aig an ìre as àirde, a tha air a stiùireadh le mòran fhactaran. Mar eisimpleir, mar na margaidhean grèine PV as motha air feadh an t-saoghail, àrdaichidh Sìona an targaid airson lùth ath-nuadhachail bho 20% gu 35% ro 2030. Agus bidh goireasan grèine grèine Photovoltaic ann an Sìona mar as trice a’ cleachdadh teicneòlas film tana. A bharrachd air an sin, tha Iapan cuideachd air innse gu bheil i an dùil cumhachd seasmhach a chleachdadh a-mhàin nas fhaide air adhart.

8 Rudan ri bheachdachadh airson panalan grèine film tana de chàileachd àrd

Nuair a bhios tu a ’ceannach panalan grèine, chan e a-mhàin gum feumar beachdachadh air a’ phrìs agus càileachd, ach bu chòir aire a thoirt do nithean eile cuideachd.

l Èifeachdas: Faodaidh àrd-èifeachdas barrachd de lùth na grèine a thionndadh gu dealan. Mar as trice le bhith a’ faighinn dùmhlachd nas àirde de luchd-giùlan cosgais faodaidh sin èifeachdas cealla na grèine àrdachadh le bhith ag àrdachadh an giùlan. Chan e a-mhàin gu bheil cuir a-steach inneal-cruinneachaidh ri cealla grèine na chuideachadh gus èifeachdas àrdachadh, ach faodaidh e cuideachd an àite, na stuthan agus a’ chosgais a dh ’fheumar gus an cealla a thoirt gu buil a lughdachadh.

l Seasmhachd agus beatha: Tha duilgheadasan aig cuid de mhodalan film tana cuideachd le truailleadh fo dhiofar shuidheachaidhean. Am measg a h-uile stuth, tha CdTe a’ taisbeanadh an aghaidh as fheàrr an aghaidh truailleadh coileanaidh le teòthachd. Agus eu-coltach ri stuthan film tana eile, tha CdTe buailteach a bhith an ìre mhath seasmhach ri suidheachaidhean àrainneachdail leithid teòthachd agus taiseachd, ach dh’ fhaodadh gum bi panalan sùbailte CdTe a’ faighinn ìsleachadh coileanaidh fo chuideaman no gathan gnìomhaichte.

l Cuideam: Tha e a’ toirt iomradh air dùmhlachd a’ phannal grèine film tana. San fharsaingeachd, tha pannal grèine film tana le cuideam aotrom agus mar sin cha bu chòir eagal a bhith ort cuideam marbh a chuir air do mhullach. A dh’ aindeoin sin, feumar beachdachadh fhathast air a’ chuideam nuair a thathar a’ taghadh feadhainn gus dèanamh cinnteach nach tèid cus cuideim a dhèanamh air airson an stàladh.

l Teòthachd: Tha seo a’ ciallachadh an teòthachd as ìsle agus as àirde as urrainn don phanal grèine Thin Film obrachadh. San fharsaingeachd, thathas den bheachd gu bheil an teòthachd as ìsle de -40 ° C agus teòthachd as àirde de 80 ° C aig na pannalan grèine film tana as fheàrr.