Gịnị bụ Mkpa-ihe nkiri Solar Panels

1. Gịnị bụ Mkpa-ihe nkiri Solar Panels?

N'adịghị ka mkpụrụ ndụ anyanwụ nke ọgbọ nke mbụ bụ nke silicon nke otu ma ọ bụ multi-crystalline, a na-emepụta ihe nkiri dị mkpa site na iji otu ma ọ bụ ọtụtụ ọkwa nke PV ihe n'elu elu nke nwere ụdị iko, plastik, ma ọ bụ ígwè dị iche iche iji gbanwee. ìhè anyanwụ n'ime ọkụ eletrik. Na ndị a na-ejikarị eme ihe maka teknụzụ anyanwụ dị mkpa bụ cadmium telluride (CdTe), ọla kọpa indium gallium selenide (CIGS), silicon amorphous (a-Si), na gallium arsenide (GaAs).

2 Ọdịdị nke Igwe Igwe Igwe Igwe Igwe Igwe Igwe

Igwe ọkụ nke dị nro nwere ọnụ ọgụgụ dị ukwuu nke mkpụrụ ndụ ihe nkiri dị mkpa ma jiri ike ọkụ (foto) sitere na Sun na-emepụta ọkụ eletrik site na mmetụta fotovoltaic. Ọ na-agụnye akwa akwa, akwụkwọ azụ azụ na igbe nkwụsị, ha niile na-arụkọ ọrụ ọnụ iji hụ na arụ ọrụ nkịtị nke oghere anyanwụ.

Gịnị bụ mkpa-ihe nkiri anyanwụ cell?

Mkpụrụ ndụ ihe nkiri dị nro bụ ngwaọrụ eletrọnịkị nke na-agbanwe ìhè anyanwụ n'ime ike eletriki site na mmetụta fotovoltaic. Mkpụrụ ndụ ihe nkiri na-emekarị ka ọ na-eji ihe dị ntakịrị - ebe ọrụ cell na-abụkarị naanị 1 ruo 10 micrometers. Ọzọkwa, a na-arụpụtakarị mkpụrụ ndụ ihe nkiri dị mkpa n'ọtụtụ ebe, nke nwere ike ịbụ usoro mmepụta ihe na-akpaghị aka, na-aga n'ihu.

Ihe ọzọ bụ, ihe nkiri anwụ na-acha uhie uhie na-eji obere oyi akwa nke na-eduzi oxide, dị ka tin oxide na-arụ ọrụ. Ọ bụ ezie na a na-eji ọtụtụ obere mkpụrụ kristal eme ihe nkiri dị mkpa nke ihe semiconductor iji mepụta oghere eletrik nke ọma na interface, nke a na-akpọ heterojunction. Enwere ike ịme ụdị ngwaọrụ ihe nkiri dị gịrịgịrị dị ka otu nkeji - ya bụ, monolithically - na-edobe oyi akwa n'elu oyi akwa n'usoro n'otu mkpụrụ, gụnyere ntinye nke mkpuchi antireflection na oxide na-eduzi ụzọ.

Gịnị bụ oyi akwa?

Ọ na-adịkarị mkpa ihe nkiri anyanwụ panel nke dị gịrịgịrị (ihe na-erughị 0.1 micron) oyi akwa n'elu nke a na-akpọ oyi akwa "window" iji nweta ume ọkụ site na njedebe dị elu nke ụdịdị dị iche iche. Ọ ga-adị gịrịgịrị ma nwee bandgap zuru oke (2.8 eV ma ọ bụ karịa) iji mee ka ọkụ niile dị site na interface (heterojunction) gaa na oyi akwa na-amịkọrọ. The absorbing oyi akwa n'okpuru window, na-emekarị doped p-ụdị, onwem na a elu absorptivity (ike banye photons) n'ihi na elu ugbu a na a adabara gbalaga ọdịiche na-enye ezi voltaji.

Kedu ihe bụ akwụkwọ azụ azụ?

Dị ka polymer ma ọ bụ ngwakọta nke polymers nwere ihe mgbakwunye dị iche iche, a na-emepụta azụ azụ iji nye ihe mgbochi n'etiti sel anyanwụ na gburugburu ebe dị n'èzí. Site na nke anyị nwere ike ịhụ akwụkwọ azụ azụ bụ akụkụ dị oke mkpa na ịdịte aka, arụmọrụ, na ogologo ndụ nke panel anyanwụ.

Gịnị bụ junction box?

Dị ka ebe a na-ekpuchi ọkụ eletrik na-eji ụlọ ma na-echebe njikọ eletrik, igbe nkwụsị bụ nke a haziri nke ọma iji nye ebe nchekwa na nchekwa maka njikọ eletrik iji gbochie kọntaktị mberede na waya dị ndụ na iji mee ka nlekọta ma ọ bụ nrụzi n'ọdịnihu dị mfe. Ọtụtụ mgbe, a na-ejikọta igbe njikọ PV n'azụ nke mbara igwe ma na-arụ ọrụ dị ka interface mmepụta ya. Njikọ mpụga maka ọtụtụ modul fotovoltaic na-eji njikọ MC4 mee ka njikọ dị mfe na-egbochi ihu igwe na sistemụ ndị ọzọ. A nwekwara ike iji interface ike USB.

3 Akụkọ mmepe nke Panel Solar dị obere ihe nkiri

Akụkọ ihe mere eme nke ihe nkiri anyanwụ dị mkpa malitere na 1970s, mgbe ndị nchọpụta malitere nyocha aka ha na iji ihe nkiri dị mkpa (a-Si) nke semiconductor na-eji ike anyanwụ eme ihe, n'oge ahụ mmasị na teknụzụ ihe nkiri dị mkpa maka iji azụmahịa mee ihe. na ngwa aerospace na-akwalite mmepe nke amorphous silicon thin-film ngwaọrụ anyanwụ.

Na 1980s, ọganihu na nkà na ụzụ mere ka mgbasawanye nke ihe nkiri dị mkpa dị ugbu a na nke ọhụrụ, dị ka cadmium telluride (CdTe) na ọla kọpa indium gallium selenide (CIGS), nke nwere ngbanwe dị elu na ọnụ ahịa mmepụta ihe dị ala.

1990s na 2000s bụ oge ọganihu dị ịrịba ama na nchọgharị nke ihe ọkụkụ ọhụrụ nke ọgbọ nke atọ - ihe nwere ike imeri oke arụmọrụ nke usoro omenala maka ihe siri ike steeti. Mang ngwaahịa ọhụrụ dị ka mkpụrụ ndụ anwụ na-agbaji agba, sel anwụ nke quantum dot ka emepụtara.

N'ime 2010s na mmalite 2020s, ihe ọhụrụ na teknụzụ anyanwụ dị mkpa agụnyere mgbalị iji gbasaa teknụzụ anyanwụ nke ọgbọ nke atọ na ngwa ọhụrụ yana ibelata ọnụ ahịa mmepụta. Na 2004, National Renewable Energy Laboratory (NREL) nwetara arụmọrụ ndekọ ụwa nke 19.9% ​​maka CIGS mkpa ihe nkiri modul. Na 2022, a na-ejikọta mkpụrụ ndụ anwụ na-agbanwe agbanwe na-agbanwe agbanwe.

N'oge ugbu a, mgbanwe organic mkpa-film anyanwụ cell agbakwụnye n'ime chepụtara echepụta na-eme ka ha a mma nhọrọ karịa omenala silicon panel.Na mkpa-film technology weghaara ihe dị ka 19% nke ngụkọta U.S. òkè ahịa n'otu afọ ahụ, gụnyere 30% nke mmepụta ihe bara uru.

4.Thedị nke anyanwụ panel

Enwere ụdị ihe dị iche iche a na-eji emepụta mkpụrụ ndụ ihe nkiri dị mkpa, dabere na akụrụngwa ha, enwere ike kewaa ha ụzọ anọ. 

l Cadmium Telluride (CdTe) Igwe ihe nkiri dị mkpa bụ ụdị panel nke anyanwụ nke na-eji akwa akwa cadmium telluride na-etinye n'elu ihe eji eme ihe, dị ka iko ma ọ bụ igwe anaghị agba nchara, dị ka ihe semiconductor. Ọ bụghị naanị na ọ dị arọ ma dị mfe ịwụnye, ha nwekwara mmepụta ike dị elu na ọnọdụ ọkụ dị ala, nke pụtara na ha nwere ike ịmepụta ọkụ eletrik ọbụna na ígwé ojii ma ọ bụ ihu igwe. A na-eme atụmatụ na CdTe obere ihe nkiri anyanwụ ruru 19% arụmọrụ n'okpuru Ọnọdụ Nlebaanya Standard (STC), mana otu mkpụrụ ndụ anyanwụ enwetala arụmọrụ nke 22.1%. Otú ọ dị, e nwere ụfọdụ nchegbu banyere nsị nke cadmium, ebe ọ bụ ígwè dị arọ nke nwere ike imebi gburugburu ebe obibi ma ọ bụrụ na ewepụghị ya nke ọma.

l ọla kọpa Indium Gallium Selenide (CIGS) A na-arụpụta akụkụ ihe nkiri dị mkpa site n'itinye molybdenum (Mo) electrode oyi akwa n'elu mkpụrụ site na usoro sputtering. E jiri ya tụnyere teknụzụ PV ndị ọzọ, ha nwere arụmọrụ dị elu ma nwee ike nweta arụmọrụ nke 33% n'ọdịnihu. Na mgbakwunye, ha anaghị adịkarị mfe ịgbawa ma ọ bụ na-agbaji ma na-arụ ọrụ ngwa ngwa. Otú ọ dị, n'agbanyeghị uru ndị a, ọnụ ahịa dị oke ọnụ karịa maka teknụzụ ndị ọzọ, nke nwere ike igbochi mmepe ha.

l Amorphous Silicon (a-Si) A na-emepụta ogwe ihe nkiri dị mkpa site na nhazi efere iko ma ọ bụ ihe na-agbanwe agbanwe, yana nhazi p-i-n ma ọ bụ n-i-p. Uru nke a-Si thin-film panel gụnyere mgbanwe ha na ihe owuwu dị fechaa, nke na-eme ka ha dị mma maka iji na ngwa ndị nwere ike ibugharị, dị ka ịma ụlọikwuu ma ọ bụ na-eme ka ihe mmetụta dịpụrụ adịpụ. Otú ọ dị, ebe ọ bụ na iko na-eduzi maka ogwe ndị a dị oke ọnụ ma usoro ahụ dị ngwa ngwa, ọnụ ahịa ya dị oke ọnụ nke ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ $ 0.69 / W.

l Gallium Arsenide (GaAs) Ogwe ihe nkiri dị mkpa dị mgbagwoju anya karịa maka mkpụrụ ndụ ihe nkiri dị mkpa mgbe niile nke usoro nrụpụta. Ọ bara uru ịkọwa na ha na-enweta arụmọrụ dị elu ruo 39.2% ma na-eguzogide ọgwụ na mmiri ọkụ. Ka o sina dị, oge mmepụta ihe, ego maka ihe ndị ahụ, na ihe ndị na-eto eto dị elu, na-eme ka ọ bụrụ nhọrọ na-adịghị mma.

5.The Ngwa nke Thin-film Solar panels

Dị ka klaasị na-apụta nke ụzọ ọzọ na fotovoltaics silicon, a na-ejikarị igwe onyonyo dị mkpa na mpaghara ndị a.

l Fotovoltaics jikọtara ụlọ (BIPV)

Ebe ọ bụ na ihe nkiri PV dị gịrịgịrị nwere ike iru 90% dị ọkụ karịa ogwe silicon, otu ngwa na-amalite na-ewu ewu n'ụwa niile bụ BIPV, ebe a na-etinye oghere anyanwụ na taịlị ụlọ, windo, ihe ndị na-adịghị ike na ihe ndị ọzọ. Ọzọkwa,  ụfọdụ ụdị ihe nkiri PV dị gịrịgịrị nwere ike ịme ka ọ bụrụ ọkara transperent, nke na-enyere aka idobe ihe ịchọ mma maka ụlọ na ụlọ mgbe ị na-enye ohere nke ike ike anyanwụ.

l Ngwa oghere

N'ihi uru nke dị arọ, dị oke mma, oke okpomọkụ nke ọrụ dị iche iche, na ọbụna mmebi mmebi megide radieshon, ihe nkiri anyanwụ dị mkpa, karịsịa CIGS na GaAs solar panels, bụ ihe dị mma maka ngwa ngwa.

l Ụgbọ ala na ngwa mmiri

Otu ngwa a na-ahụkarị nke ihe nkiri anyanwụ dị mkpa bụ ntinye nke modul PV na-agbanwe agbanwe n'elu ụlọ ụgbọ ala (karịsịa RVs ma ọ bụ ụgbọ ala) na ụgbọ mmiri na ụgbọ mmiri ndị ọzọ, nke a pụrụ iji mee ka ọkụ eletrik dị ike ma n'otu oge ahụ na-echekwa ihe ịchọ mma.

l ngwa ngwa

Mbugharị ya na nha ya enyela ya mmepe na-adigide na obere elektrọnik na-arụ ọrụ onwe ya na mpaghara ịntanetị nke ihe (IoT), nke a na-atụ anya na ọ ga-eto nke ukwuu n'afọ ndị na-abịa. Site n'ọganihu ya, enwere ike itinye ya n'ọrụ n'ime ime obodo nwere oghere anwụ a na-emegharị emegharị, ụlọ akụ ike anyanwụ, kọmpụta ndị nwere ike anyanwụ na ihe ndị ọzọ.

6.The Development Trends of Thin-film Solar Panels

Site na nnabata nke ike anyanwụ na-abawanye n'ụwa niile, mmejuputa mgbochi ike siri ike yana mbọ gọọmentị na-abawanye iji tinye isi mmalite akwụkwọ ndụ akwụkwọ ndụ n'ime grid, a na-atụ anya na ihe nkiri anyanwụ ga-akụ ihe dị ka ijeri USD 27.11 site na 2030 na CAGR dị ịrịba ama nke 8.29% sitere na 2022 ka 2030 A na-ebute mmụba ahụ site na uru ya na R&D, ebe ọ bụ na ha dị oke ọnụ ahịa ma na-emepụta ngwa ngwa, na-eji obere ihe wee mepụta obere ihe mkpofu. Na R&D iji welie ntachi obi nke anyanwụ na ịrụ ọrụ ga-emepụtakwa ohere ọhụrụ maka uto ahịa.

Otú ọ dị, ohere na-abịa ọnụ na ịma aka. Ọkwa dị elu nke asọmpi, gburugburu ebe nchịkwa na-agbanwe yana nnweta ego na akụrụngwa dị ụkọ pụtara ugbu a, ha agaghị enwe ike iwere oke oke ahịa ahịa zuru ụwa ọnụ.

7 Nyocha ntinye ego nke obere ihe nkiri anyanwụ

Ahịa maka mkpụrụ ndụ anyanwụ dị mkpa na-apụta na-etolite n'afọ ndị na-adịbeghị anya, nke ọtụtụ ihe kpatara ya.

l Ngwaahịa Ụdị Nyocha

N'afọ 2018, CdTe rụpụtara ọkụ eletrik n'ọnụ ahịa dị obere karịa ma ọ bụ karịa ya na nke isi mmalite mmanụ ọkụ. N'ihi na ọ naghị egbu egbu, ọrụ dị ọnụ ala na ọnụ ahịa mmepụta ya, ugbu a ụdị cadmium telluride na-achịkwa ahịa mkpụrụ ndụ ihe nkiri dị warara zuru ụwa ọnụ, a na-atụkwa anya na ọ ga-aga n'ihu na-eto ngwa ngwa n'oge amụma.

l Ọgwụgwụ-Onye ọrụ nyocha

Mmụba na-arị elu na nyocha iji belata nrụnye na ụgwọ mmezi nwere ike ịkwalite mkpa ndị ahịa. N'afọ 2022, ahịa ịba uru na-achịkwa ahịa mkpụrụ ndụ ihe nkiri dị warara zuru ụwa ọnụ, a na-ebu amụma na ọ ga-aga n'ihu na-eto ngwa ngwa n'oge amụma. . Ebe ọ bụ na ihe nkiri anyanwụ dị mkpa na-eweda n'ụzọ dị nwayọ karị, ha na-enye ihe ọzọ nwere ike ime ka akụkụ anyanwụ c-Si ọdịnala.

l Regional Analysis

Eshia-Pacific bụ mpaghara kachasị ukwuu n'ụwa maka mkpụrụ ndụ ihe nkiri dị mkpa na 2022, a na-atụkwa anya na ọ ga-aga n'ihu na-abawanye na ọnụego kachasị elu, nke ọtụtụ ihe kpatara ya. Dịka ọmụmaatụ, dịka ahịa PV nke anyanwụ kachasị ukwuu n'ụwa, China ga-ebuli ebumnuche maka ume ọhụrụ site na 20% ruo 35% site na 2030. Ụlọ ọrụ fotovoltaic nke anyanwụ na-arụ ọrụ na China na-ejikarị teknụzụ ihe nkiri dị mkpa. Ọzọkwa, Japan ekwupụtala ebumnuche ya iji naanị ike na-adigide n'ihu.

8 Ihe ndị a ga-atụle maka ogwe ọkụ anyanwụ dị mkpa dị elu

Mgbe ị na-azụta oghere anyanwụ, ọ bụghị naanị ọnụahịa na ịdị mma ka a ga-atụle, ekwesịrị iburu n'uche ihe ndị ọzọ.

l arụmọrụ: Ịrụ ọrụ dị elu nwere ike ime ka ike anyanwụ ghọọ ọkụ eletrik. N'ozuzu, ịnwe mkpokọta dị elu nke ndị na-ebu ụgwọ nwere ike ịbawanye arụmọrụ nke cell cell site na ịba ụba conductivity. Mgbakwunye nke onye na-atụgharị uche na cell anyanwụ abụghị naanị enyemaka iji mee ka arụmọrụ dịkwuo elu, ma ọ pụkwara ibelata ohere, ihe, na ọnụ ahịa dị mkpa iji mepụta cell.

l Ogologo oge na ndụ: Ụfọdụ modul ihe nkiri dị gịrịgịrị nwekwara nsogbu na mmebi n'okpuru ọnọdụ dị iche iche. N'ime ihe niile, CdTe na-egosipụta nguzogide kachasị mma maka mmebi arụmọrụ na okpomọkụ. N'adịghịkwa ka ihe nkiri ndị ọzọ dị gịrịgịrị, CdTe na-achọsi ike na-anabata ọnọdụ gburugburu ebe obibi dị ka okpomọkụ na mmiri, mana akụkụ CdTe na-agbanwe agbanwe nwere ike nweta mmebi arụmọrụ n'okpuru nrụgide ma ọ bụ nsogbu etinyere.

l Arọ: Ọ na-ezo aka njupụta nke panel nke anyanwụ dị mkpa. N'ozuzu, igwe onyonyo dị mkpa nke anyanwụ na-adị obere arọ ka ị ghara ịtụ egwu itinye ibu nwụrụ anwụ n'elu ụlọ gị. Ka o sina dị, arọ ka kwesịrị ịtụle mgbe ị na-ahọrọ ndị ka ọ bụrụ na ọ gaghị ebufe ibu maka nrụnye.

l okpomọkụ: Nke a pụtara na opekempe na kacha okpomọkụ nke Thin Film anyanwụ panel nwere ike ịrụ ọrụ. N'ozuzu, a na-ahụta ihe nkiri niile kacha mma dị mkpa maka anyanwụ ka ọ nwere opekempe okpomọkụ nke -40C na okpomọkụ kachasị nke 80C.