Apa iku Thin-film Solar Panels

1. Apa Panel Surya Film Tipis?

Ora kaya sel surya generasi pertama sing digawe saka silikon tunggal utawa multi-kristal, panel surya film tipis digawe nggunakake lapisan siji utawa pirang-pirang unsur PV ing permukaan sing kasusun saka macem-macem kaca, plastik, utawa logam kanggo diowahi. suryo srengenge dadi listrik. Lan sing paling umum digunakake kanggo teknologi solar film tipis yaiku cadmium telluride (CdTe), tembaga indium gallium selenide (CIGS), silikon amorf (a-Si), lan gallium arsenide (GaAs).

2 Struktur Panel Surya Film Tipis

Panel Surya film tipis kalebu akeh sel surya film tipis lan nggunakake energi cahya (foton) saka Srengenge kanggo ngasilake listrik liwat efek fotovoltaik. Uga kalebu lapisan, backsheet lan kothak prapatan, kabeh mau bisa bebarengan kanggo mesthekake operasi normal saka panel solar.

Apa sel surya film tipis?

Sèl surya film tipis minangka piranti elektronik sing ngowahi sinar srengéngé dadi energi listrik kanthi efek fotovoltaik. Tren sel film tipis nggunakake bahan sing luwih sithik - area aktif sel biasane mung 1 nganti 10 mikrometer. Uga, sel film tipis biasane bisa diprodhuksi ing proses area gedhe, sing bisa dadi proses produksi sing otomatis lan terus-terusan.

Apa maneh, panel surya film tipis nggunakake lapisan tipis saka oksida konduktor transparan, kayata oksida timah kanggo bisa digunakake. Nalika sel film tipis digawe saka pirang-pirang butiran kristal cilik saka bahan semikonduktor kanggo nggawe medan listrik kanthi antarmuka, sing diarani heterojunction. Generalloy piranti film tipis iki bisa digawe minangka unit tunggal - yaiku, kanthi monolitik - kanthi lapisan ing lapisan sing dideposito sacara berurutan ing sawetara substrat, kalebu deposisi lapisan antirefleksi lan oksida konduktor transparan.

Apa iku lapisan?

Biasane panel surya film tipis nduweni lapisan sing tipis banget (kurang saka 0,1 micron) ing ndhuwur sing diarani lapisan "jendhela" kanggo nyerep energi cahya mung saka ujung spektrum sing energik dhuwur. Iku kudu cukup lancip lan duwe bandgap cukup sudhut (2,8 eV utawa luwih) supaya kabeh cahya kasedhiya liwat antarmuka (heterojunction) kanggo lapisan nresep. Lapisan nyerep ing ngisor jendhela, biasane doped p-jinis, dilengkapi karo absorptivity dhuwur (kemampuan kanggo nresep foton) kanggo saiki dhuwur lan longkangan band cocok kanggo nyedhiyani voltase apik.

Apa backsheet?

Minangka polimer utawa kombinasi polimer karo macem-macem aditif, backsheet dirancang kanggo nyedhiyani alangi antarane sel solar lan lingkungan njaba. Saka ngendi kita bisa ndeleng backsheet minangka komponen kritis ing daya tahan, efisiensi, lan umur dawa panel surya.

Apa iku kothak persimpangan?

Minangka pager listrik sing digunakake kanggo omah lan nglindhungi sambungan listrik, kothak prapatan dirancang khusus kanggo nyedhiyakake lingkungan sing aman lan aman kanggo sambungan listrik supaya bisa nyegah kontak sing ora disengaja karo kabel urip lan kanggo nyederhanakake pangopènan utawa perbaikan ing mangsa ngarep. Biasane kothak prapatan PV ditempelake ing mburi panel surya lan fungsi minangka antarmuka output sawijining. Sambungan njaba kanggo paling modul photovoltaic nggunakake konektor MC4 kanggo nggampangake sambungan weatherproof gampang kanggo liyane saka sistem. Antarmuka daya USB uga bisa digunakake.

3 Sejarah Pangembangan Panel Surya Film Tipis

Sajarah panel surya film tipis diwiwiti ing taun 1970-an, nalika peneliti miwiti eksplorasi ajiné babagan panggunaan semikonduktor film tipis (a-Si) kanggo nggunakke energi surya, nalika iku kapentingan ing teknologi film tipis kanggo panggunaan komersial. lan aplikasi aerospace ningkataké pangembangan piranti solar film tipis silikon amorf.

Ing taun 1980-an, kemajuan teknologi ndadékaké ekspansi bahan film tipis sing ana dadi anyar, kayata cadmium telluride (CdTe) lan copper indium gallium selenide (CIGS), sing nduweni efisiensi konversi sing luwih dhuwur lan biaya produksi sing luwih murah.

1990-an lan 2000-an minangka wektu kemajuan sing signifikan ing eksplorasi bahan-bahan solar generasi katelu anyar kanthi potensial kanggo ngatasi watesan efisiensi teoritis kanggo bahan solid-state tradisional. Mang produk anyar kayata dye-sensitized solar sel, kuantum dot solar sel padha dikembangaké.

Ing taun 2010-an lan awal 2020-an, inovasi ing teknologi solar film tipis kalebu upaya kanggo nggedhekake teknologi solar generasi katelu menyang aplikasi anyar lan nyuda biaya produksi. Ing 2004, National Renewable Energy Laboratory (NREL) entuk efisiensi rekor donya 19.9% ​​kanggo modul film tipis CIGS. Ing taun 2022, sel surya film tipis organik fleksibel digabungake menyang kain.

Saiki, sel surya film tipis organik fleksibel sing digabungake menyang fabrikasi nggawe dheweke dadi pilihan sing luwih apik tinimbang panel silikon tradisional. Lan teknologi film tipis njupuk kira-kira 19% saka total A.S. pangsa pasar ing taun sing padha, kalebu 30% saka produksi skala sarana.

4. Jinis-jinis Panel Surya

Ana sawetara jinis bahan sing digunakake kanggo nggawe sel surya film tipis, adhedhasar bahan mentah, bisa dipérang dadi patang jinis. 

l Cadmium Telluride (CdTe) Thin-Film Panels minangka jinis panel surya sing nggunakake lapisan tipis kadmium telluride sing disimpen ing bahan substrat, kayata kaca utawa stainless steel, minangka bahan semikonduktor. Ora mung entheng lan gampang dipasang, uga duwe produksi energi sing dhuwur ing kahanan sing kurang cahya, sing tegese bisa ngasilake listrik sanajan ing cuaca mendhung utawa mendhung. Diperkirakan panel surya film tipis CdTe tekan efisiensi 19% miturut Kondisi Pengujian Standar (STC), nanging sel surya siji wis entuk efisiensi 22.1%. Nanging, ana sawetara kuwatir babagan keracunan kadmium, amarga iku logam abot sing bisa nyebabake karusakan lingkungan yen ora dibuwang kanthi bener.

l Panel Film Tipis Tembaga Indium Gallium Selenide (CIGS) diprodhuksi kanthi nempatake lapisan elektroda molibdenum (Mo) ing substrat liwat proses sputtering. Dibandhingake karo teknologi PV liyane, padha duwe efisiensi dhuwur lan bisa entuk efisiensi teoritis 33% ing mangsa ngarep. Kajaba iku, padha kurang rentan kanggo retak utawa pecah lan gampang dilakokno. Nanging, senadyan kaluwihan kasebut, biaya kasebut luwih larang tinimbang teknologi liyane, sing bisa uga ngalangi pangembangane.

l Panel Amorf Silikon (a-Si) Thin-Film diprodhuksi kanthi ngolah piring kaca utawa substrat fleksibel, bebarengan karo konfigurasi p-i-n utawa n-i-p. Kauntungan saka panel film tipis a-Si kalebu keluwesan lan konstruksi sing entheng, saengga bisa digunakake ing aplikasi portabel, kayata kemah utawa nguwasani sensor remot. Nanging, amarga kaca konduktif kanggo panel iki larang lan prosese alon, regane relatif larang meh $0.69/W.

l Panel Film Tipis Gallium Arsenide (GaAs) luwih rumit tinimbang sel surya film tipis biasa ing proses manufaktur. Perlu dicathet yen dheweke entuk efisiensi dhuwur nganti 39,2% lan luwih tahan panas lan kelembapan. Nanging, wektu manufaktur, biaya bahan, lan bahan pertumbuhan sing dhuwur, nggawe pilihan sing kurang sregep.

5. Aplikasi Panel Surya Film Tipis

Minangka kelas alternatif kanggo fotovoltaik silikon, panel surya film tipis utamane digunakake ing lapangan ing ngisor iki.

l Fotovoltaik Terpadu Bangunan (BIPV)

Wiwit panel PV film tipis bisa nganti 90% luwih entheng tinimbang panel silikon, salah sawijining aplikasi sing mulai populer ing saindenging jagad yaiku BIPV, ing ngendi panel surya dipasang ing gendheng, jendela, struktur sing ringkih lan liya-liyane. Kajaba iku,  sawetara jinis PV film lancip bisa digawe semi-transparan, kang bantuan kanggo njaga estetika kanggo omah-omahé lan bangunan nalika ngidini kamungkinan saka generasi daya solar.

l Aplikasi angkasa

Amarga kaluwihan saka entheng, Highly efisien, suhu sudhut operasi sawetara, lan malah resistance karusakan marang radiation, lancip-film panel solar, utamané CIGS lan GaAs solar panel, wis becik kanggo aplikasi papan.

l Kendaraan lan aplikasi laut

Salah sawijining aplikasi umum panel surya film tipis yaiku instalasi modul PV fleksibel ing atap kendaraan (utamane RV utawa bus) lan dek kapal lan kapal liyane, sing bisa digunakake kanggo nguwasani listrik lan ing wektu sing padha tetep estetika.

l Aplikasi portabel

Portabilitas lan ukurane nyedhiyakake pangembangan sing lestari ing sektor elektronik cilik lan Internet of Things (IoT), sing samesthine bakal tuwuh akeh ing taun-taun sing bakal teka. Lan kanthi kemajuane, bisa uga ditrapake ing lokasi sing adoh kanthi panel surya sing bisa dilipat, bank tenaga surya, laptop tenaga surya lan liya-liyane.

6. Tren Pangembangan Panel Surya Film Tipis

Kanthi panriman energi solar sing saya tambah ing saindenging jagad, implementasine watesan energi sing ketat lan upaya pamrentah sing saya tambah kanggo nggabungake sumber ijo menyang kothak, panel surya film tipis dijangkepi udakara $ 27.11 milyar ing taun 2030 kanthi CAGR sing luar biasa 8.29% saka 2022 iki 2030 Peningkatan kasebut didorong dening kaluwihan lan R&D, amarga padha banget ekonomi lan gampang-digawe, nggunakke materi kurang lan gawé kurang sampah. Lan R&D kanggo ningkatake daya tahan lan kinerja sel surya uga bakal nggawe kesempatan anyar kanggo tuwuhing pasar.

Nanging, kesempatan teka bebarengan karo tantangan. Tingkat kompetisi sing dhuwur, lingkungan regulasi sing ganti, uga kasedhiyan dana lan sumber daya sing langka tegese saiki bisa uga ora bisa njupuk pangsa pasar global sing cukup gedhe.

7 Analisis Investasi Panel Surya Film Tipis

Pasar sel surya film tipis katon berkembang ing taun-taun pungkasan, sing didorong dening sawetara faktor.

l Analisis Jinis Produk

Ing taun 2018, CdTe ngasilake listrik kanthi rega sing luwih murah tinimbang utawa setara karo sumber energi bahan bakar fosil konvensional. Amarga biaya operasi lan produksi sing ora beracun, murah, saiki kategori kadmium telluride ndominasi pasar sel surya film tipis ing saindenging jagad, lan diantisipasi bakal terus tuwuh kanthi cepet sajrone prediksi.

l Analisis pangguna pungkasan

Pangembangan lan riset sing mundhak kanggo nyuda biaya instalasi lan pangopènan bisa nambah kabutuhan konsumen. Ing taun 2022, pasar sarana ndominasi pasar sel surya film tipis ing saindenging jagad, lan diprediksi bakal terus berkembang kanthi tingkat paling cepet sajrone ramalan. . Wiwit panel surya film tipis degradasi kanthi kecepatan sing luwih alon, dheweke menehi alternatif potensial kanggo panel surya c-Si tradisional.

l Analisis Wilayah

Asia-Pasifik minangka wilayah paling gedhe ing donya kanggo sel surya film tipis ing taun 2022, lan diantisipasi bakal terus berkembang kanthi tingkat paling dhuwur, sing didorong dening akeh faktor. Contone, minangka pasar PV solar paling gedhe ing saindenging jagad, China bakal ngunggahake target energi sing bisa dianyari saka 20% dadi 35% ing taun 2030. Lan fasilitas Photovoltaic solar skala sarana ing China biasane nggunakake teknologi film tipis. Kajaba iku, Jepang uga wis ngumumake tujuane mung nggunakake kekuwatan sing lestari ing luwih maju.

8 Sing Perlu Ditimbang kanggo Panel Surya Film Tipis Berkualitas Tinggi

Nalika tuku panel surya, ora mung rega lan kualitas sing kudu dianggep, faktor liyane uga kudu dieling-eling.

l Efisiensi: Efisiensi dhuwur bisa ngowahi luwih akeh energi srengenge dadi listrik. Umume duwe konsentrasi operator muatan sing luwih dhuwur bisa nambah efisiensi sel surya kanthi nambah konduktivitas. Penambahan konsentrator ing sel surya ora mung mbantu ningkatake efisiensi, nanging uga bisa nyuda ruang, bahan, lan biaya sing dibutuhake kanggo ngasilake sel kasebut.

l Kekiatan lan umur: Sawetara modul film tipis uga duwe masalah degradasi ing macem-macem kahanan. Ing antarane kabeh bahan, CdTe nampilake resistensi paling apik kanggo degradasi kinerja kanthi suhu. Lan ora kaya bahan film tipis liyane, CdTe cenderung cukup tahan kanggo kahanan lingkungan kaya suhu lan kelembapan, nanging panel CdTe sing fleksibel bisa ngalami degradasi kinerja ing tekanan utawa galur sing ditrapake.

l Bobot: Iku nuduhake Kapadhetan saka panel surya film tipis. Umumé, panel surya film tipis bobot entheng supaya sampeyan ora wedi ngetrapake bobot mati ing atap. Nanging, bobote isih kudu dianggep nalika milih supaya ora kakehan kanggo instalasi.

l Suhu: Iki tegese suhu minimal lan maksimal ing panel surya Film Tipis bisa digunakake. Umumé, kabeh panel surya film tipis paling apik dianggep duwe suhu minimal -40 ° C lan suhu maksimal 80 ° C.