Panelên Rojê yên Thin-film çi ne

1. Panelên Rojê yên Thin-film çi ne?

Berevajî şaneyên rojê yên nifşa yekem ku ji silicon yek-an pir-krîstal têne çêkirin, panelên rojê yên tenik-tenik bi karanîna yek an pir-tebeqên hêmanên PV-ê li ser rûyek ku ji cûrbecûr cam, plastîk an metal pêk tê têne çêkirin da ku veguherînin. tîrêja rojê dikeve elektrîkê. Û yên ku herî zêde ji bo teknolojiya rojê ya fîlima nazik têne bikar anîn kadmium teluride (CdTe), galium selenîd îndyûmê sifir (CIGS), silicon amorf (a-Si), û galium arsenide (GaAs) in.

2 Structure of Thin-film Panels Solar

Panelên Rojê yên tenik ji hejmareke mezin ji şaneyên rojê yên tenik-filma tenik pêk tên û enerjiya ronahiyê (foton) ji rojê bikar tînin da ku bi bandora fotovoltaîk elektrîkê hilberînin. Di heman demê de ew qat, paşîn û qutiya hevgirtinê jî vedihewîne, hemî ew bi hev re dixebitin da ku xebata normal a panelên rojê misoger bikin.

Hucreyên rojê yên Thin-film çi ye?

Hucreyên rojê yên fîlima nazik amûrên elektronîkî ne ku bi bandora fotovoltaîk ronahiya rojê vediguherînin enerjiya elektrîkê. Meyla hucreyên fîlima nazik pir kêm materyal bikar tînin -herêma çalak a şaneyê bi gelemperî tenê 1 heya 10 mîkrometre stûr e. Di heman demê de, hucreyên fîlima zirav bi gelemperî dikarin di pêvajoyek deverek mezin de bêne çêkirin, ku dikare bibe pêvajoyek hilberîna xweser, domdar.

Wekî din, panelên rojê yên fîlima nazik ji bo xebatê qatek zirav a oksîtek şefaf, wek oksîdê tin bikar tînin. Dema ku şaneyên fîlima nazik ji gelek zentên krîstal ên piçûk ên materyalên nîvconductor têne çêkirin da ku zeviya elektrîkê bi navbeynkarek çêtir biafirînin, ku jê re heterojunction tê gotin. Generalloy bi vî rengî cîhazên fîlima nazik dikare wekî yekîneyek yekane were çêkirin - ango yekalî - bi qat li ser qat bi rêz li ser hin substratê tê razandin, di nav de rûxandina pêlekek antî-refleksîyonê û oksîda rêvekirina zelal.

qat çi ye?

Bi gelemperî panela rojê ya fîlima zirav xwedan qatek pir zirav (kêmtirî 0,1 mîkron) li ser e ku jê re qata "pencereyê" tê gotin ku enerjiya ronahiyê tenê ji dawiya enerjiya bilind a spektrêmê digire. Pêdivî ye ku ew têra xwe zirav be û xwedan bandgapek têra xwe fireh (2.8 eV an jî zêdetir) be ku hemî ronahiya berdest bi navbeynkar (heterojûnksiyonê) berbi qata vegirtinê ve bihêle. Tebeqeya vegirtinê ya di binê pencereyê de, bi gelemperî bi tîpa p-ya dopîkirî, ji bo herikîna bilind û valahiya bandê ya maqûl ji bo peydakirina voltaja baş bi vegirtinek bilind (qabiliyeta kişandina fotonan) ve hatî çêkirin.

paşîn çi ye?

Wekî polîmerek an tevliheviyek polîmeran bi lêzêdekirinên cihêreng, pelika paşîn ji bo peydakirina astengiyek di navbera hucreyên rojê û hawîrdora derve de hatî çêkirin. Ji ku em dikarin bibînin paşîn di domdarî, karîgerî û dirêjahiya panelek rojê de hêmanek krîtîk e.

qutiya girêdanê çi ye?

Wekî dorhêlek elektrîkê ku ji bo xanî û parastina girêdanên elektrîkê tê bikar anîn, qutiya girêdanê bi taybetî hatî çêkirin ku ji bo girêdanên elektrîkê hawîrdorek ewledar û ewledar peyda bike da ku pêşî li têkiliya bêserûber bi têlên zindî re bigire û lênihêrîn an tamîrên pêşerojê hêsan bike. Bi gelemperî qutiyek pevgirêdana PV-ê li pişta panela rojê ve girêdayî ye û wekî navbeynkariya derana wê kar dike. Têkiliyên derveyî ji bo piraniya modulên fotovoltaîk girêdanên MC4 bikar tînin da ku girêdanên hewayê yên hêsan ên pergalê yên mayî hêsan bikin. Têkiliyek hêza USB jî dikare were bikar anîn.

3 Dîroka Pêşketinê ya Panelên Rojê yên Tenik

Dîroka panelên rojê yên tenik-tenik vedigere salên 1970-an, dema ku lêkolîneran dest bi lêkolîna xwe ya pêşîn li ser karanîna fîlima zirav (a-Si) ya nîvconductors kirin da ku enerjiya rojê bikar bînin, di wê demê de berjewendiya teknolojiya fîlima nazik ji bo karanîna bazirganî. û serîlêdanên hewayê pêşkeftina amûrên rojê yên fîlima zirav a silicon amorf pêşve dixin.

Di salên 1980-an de, pêşkeftinên di teknolojiyê de berfirehkirina materyalên fîlima nazik ên heyî li yên nû hêsantir kir, wek kadmium teluride (CdTe) û galium selenide îndyûmê sifir (CIGS), ku xwedan karîgeriyên veguheztinê û lêçûnên hilberînê kêmtir e.

Salên 1990-an û 2000-an di lêgerîna materyalên tavê yên nifşa sêyemîn de - maddeyên ku bi potansiyela derbaskirina sînorên karîgeriyê yên teorîkî yên ji bo materyalên kevneşopî yên hişk ên kevneşopî, demek pêşkeftinên girîng bû. Berhemên nû yên wekî şaneyên rojê yên bi reng-hesaskirî, şaneyên rojê yên xala quantum hatin pêşve xistin.

Di salên 2010-an û destpêka 2020-an de, nûbûn di teknolojiya tavê ya fîlima nazik de hewildanên berfirehkirina teknolojiya tavê ya nifşa sêyemîn li ser sepanên nû û kêmkirina lêçûnên hilberînê pêk tîne. Di sala 2004-an de, Laboratûwara Neteweyî ya Enerjiya Nûjenkirî (NREL) ji bo modulek fîlima nazik a CIGS rekorek 19,9% ya cîhanê bi dest xist. Di sala 2022-an de, hucreyên tavê yên fîlima nazik ên organîk ên nerm di nav qumaşê de hatin yek kirin.

Naha, hucreyên tavê yên fîlima nazik ên organîk ên maqûl ên ku di nav çêkeran de hatine entegre kirin, wan ji panelên kevneşopî yên silicon vebijarkek çêtir dike. Û teknolojiya fîlima tenik bi qasî 19% ji tevaya Dewletên Yekbûyî girtiye. para bazarê di heman salê de, di nav de 30% ji hilberîna pîvana karûbar.

4.Cûreyên Panelên Rojê

Gelek celeb materyal hene ku ji bo çêkirina hucreyên rojê yên fîlima tenik têne bikar anîn, li ser bingeha madeyên xav, ew dikarin li çar celeban bêne dabeş kirin. 

l Panelên Kadmium Telluride (CdTe) Tin-Film Panel celebek panela rojê ne ku tebeqek tenik ji kadmium Telluride ku li ser maddeyek substratê, wek cam an polayê zengarnegir, wekî maddeya nîvconductor bi kar tîne. Ne tenê sivik û hêsan têne sazkirin, ew di şert û mercên kêm-ronahiyê de hilberîna enerjiyê ya bilind jî hene, ku tê vê wateyê ku ew dikarin elektrîkê jî di hewa ewr û ewr de hilberînin. Tê texmîn kirin ku panelên rojê yên fîlima nazik ên CdTe di binê Mercên Testkirina Standard (STC) de gihîştine 19% karîgeriyê, lê hucreyên rojê yên yekane karîgerî 22,1% bi dest xistine. Lêbelê, hin fikar di derbarê jehrbûna kadmiumê de hene, ji ber ku ew metalek giran e ku heke bi rêkûpêk neyê avêtin dikare zirarê bide hawîrdorê.

l Panelên fîlima tenik ên îndyûmê sifir galium (CIGS) bi danîna qatek elektrodê ya molîbdenum (Mo) li ser substratê bi pêvajoyek rijandinê ve têne çêkirin. Li gorî teknolojiyên din ên PV-ê, ew xwedan karbidestiya bilind in û dikarin di pêşerojê de karîgeriyek teorîkî% 33 bi dest bixin. Wekî din, ew kêmtir meyla şikestin an şikestinê ne û bi hêsanî têne xebitandin. Lêbelê, tevî van avantajên, lêçûn ji teknolojiyên din bihatir e, ku dibe ku pêşveçûna wan a pêşdetir asteng bike.

l Panelên Fîlma Tenik a Siliconê Amorf (a-Si) bi hilberandina lewheyên cam an binerdeyên maqûl, ligel veavakirina p-i-n an n-i-p têne çêkirin. Avantajên panelên fîlima nazik a-Si nermbûn û avakirina sivik a wan e, ku wan ji bo karanîna di sepanên portable de, wek kamping an hêzkirina senzorên dûr, îdeal dike. Lêbelê, ji ber ku cama rêkêş a ji bo van panelan biha ye û pêvajo hêdî ye, bihayê wê bi qasî 0,69 $ / W biha ye.

l Panelên Fîlma Nazik ên Galium Arsenîd (GaAs) ji şaneyên rojê yên fîlima tenik ên birêkûpêk ên pêvajoya çêkirinê tevlihevtir in. Hêjayî gotinê ye ku ew karîgeriyên bilind heta %39,2 bi dest dixin û li hember germahî û nemê jî berxwedêrtir in. Lêbelê, dema çêkirinê, lêçûn ji bo materyalan, û materyalên mezinbûna bilind, wê bijarek kêm maqûl dike.

5. Serîlêdanên Panelên Rojê yên Tenik-Fîlm

Wekî çînek pêşkeftî ya alternatîfên ji bo fotovoltaîkên silicon, panelên tavê yên tîrêjê bi giranî di qadên jêrîn de têne bikar anîn.

l Fotovoltaîkên Yekgirtî yên Avahî (BIPV)

Ji ber ku panelên PV-ya tenik dikarin ji panelên silicon heya 90% siviktir bin, yek serîlêdanek ku li çaraliyê cîhanê pir populer dest pê dike BIPV e, ku panelên tavê bi çîtên banî, pencere, strukturên qels û hwd ve têne girêdan. Herweha,  hin cûreyên PV-ya fîlima nazik dikare nîv-şefaf were çêkirin, ku ji bo domandina estetîka xanî û avahiyan dibe alîkar ku di heman demê de îhtîmala hilberîna enerjiya rojê dihêlin.

l sepanên Space

Ji ber avantajên sivik, pir bikêrhatî, germahiyek berfireh a qada xebatê, û tewra berxwedana zirarê ya li dijî radyasyonê, panelên rojê yên tîrêjê, nemaze panelên rojê yên CIGS û GaAs, ji bo sepanên cîhê îdeal bûne.

l Wesayît û sepanên deryayî

Yek serîlêdana hevpar a panelên rojê yên fîlima nazik sazkirina modulên PV-ya maqûl li ser banê wesayîtan e (nemaze RV an otobus) û deqên keştiyan û keştiyên din, ku dikarin ji bo elektrîkê were bikar anîn û di heman demê de estetîk jî diparêzin.

l sepanên Portable

Veguheztin û mezinahiya wê di sektora elektronîk û Înternetê ya Tiştan (IoT) de pêşkeftinek domdar peyda kiriye, ku tê pêşbînîkirin ku di salên pêş de bi giranî mezin bibe. Û digel pêşkeftina wê, dibe ku ew li deverên dûr bi panelên tavê yên pêçandî, bankeyên hêza rojê, laptopên bi enerjiya rojê û hwd ve bêtir were sepandin.

6. Trendên Pêşketinê yên Panelên Rojê yên Tenik

Bi pejirandina zêde ya enerjiya rojê li çaraliyê cîhanê, bicihanîna qedexeyên hişk ên enerjiyê û zêdekirina hewildanên hukûmetê ji bo entegrekirina çavkaniyên kesk di nav torê de, tê pêşbînîkirin ku panelên rojê yên tenik heya sala 2030-an bigihîje 27,11 mîlyar USD bi CAGR-ya berbiçav a 8,29% ji 2022 heta 2030 Zêdebûn ji ber avantajên wê û R&D, ji ber ku ew zehf aborî ne û bi hêsanî têne afirandin, kêm materyal bikar tînin û kêmtir bermahiyê hilberînin. Û R&D ji bo zêdekirina bîhnfirehiya hucreya rojê û performansa dê di heman demê de ji bo mezinbûna bazarê jî derfetên nû biafirîne.

Lêbelê, derfet bi dijwariyê re têne hev. Asta pêşbaziyê ya bilind, hawîrdorek birêkûpêk a guhezbar û her weha hebûna darayî û çavkaniyên kêm tê vê wateyê ku heya niha dibe ku ew nikaribin perçeyek girîng a para bazara gerdûnî bigirin.

7 Analîza Veberhênanê ya Panelên Rojê yên Tenik

Di van salên dawî de, ku ji hêla gelek faktoran ve tê rêve kirin, dixuye ku bazara hucreyên rojê yên fîlima zirav pêşve diçe.

l Analysis Type Product

Di sala 2018-an de, CdTe elektrîkê bi bihayek ku ji ya çavkaniyên enerjiyê yên sotemeniya fosîl ên kevneşopî an jî li ser hev kêm bû hilberand. Ji ber lêçûnên wê yên ne-jehrî, erzan û lêçûnên hilberînê, heya niha kategoriya kadmium teluride li çaraliyê cîhanê bazara hucreya tavê ya tîrêjê serdest e, û tê pêşbînîkirin ku ew ê di heyama pêşbîniyê de bi leza herî zû mezin bibe.

l Analyza End-Bikarhêner

Pêşveçûn û lêkolîna ku ji bo kêmkirina lêçûnên sazkirin û lênêrînê dibe ku hewcedariyên xerîdar zêde bike.Di sala 2022-an de, bazara kargêriyê li çaraliyê cîhanê serdestiya bazara hucreya rojê ya fîlima tenik bû, û tê pêşbînîkirin ku ew ê di heyama pêşbîniyê de bi leza herî zû pêşde bibe. . Ji ber ku panelên tavê yên fîlima zirav bi lezek pir hêdîtir xera dibin, ew alternatîfek potansiyel ji panelên rojê yên kevneşopî yên c-Si re pêşkêş dikin.

l Analîza Herêmî

Asya-Pasîfîk di sala 2022-an de ji bo şaneyên rojê yên fîlima tenik mezintirîn herêma cîhanê bû, û tê pêşbînîkirin ku ew ê bi rêjeya herî bilind berfireh bibe, ku ji hêla gelek faktoran ve tê rêve kirin. Mînakî, wekî mezintirîn bazarên PV-ya rojê li çaraliyê cîhanê, Chinaîn dê heya sala 2030-an armanca enerjiya nûjenkirî ji% 20 berbi 35% bilind bike. Û tesîsên Fotovoltaîk ên tava-pîvana bikêrhatî li Chinaînê bi piranî teknolojiya fîlima zirav bikar tînin. Wekî din, Japonya jî niyeta xwe ragihand ku di pêş de tenê hêza domdar bikar bîne.

8 Tiştên ku ji bo Panelên Rojê yên fîlima tenik-hişk-kalîteya bilind bihesibînin

Dema kirîna panelên rojê, ne tenê biha û kalîte divê were hesibandin, divê faktorên din jî li ber çavan bên girtin.

l Efficiency: Karbidestiya bilind dikare bêtir enerjiya rojê veguherîne elektrîkê. Bi gelemperî xwedan tansiyonek bilind a hilgirên bargiran dikare bi zêdekirina guheztinê re karbidestiya hucreya rojê zêde bike. Zêdekirina konsentratorek li şaneya rojê ne tenê ji bo zêdekirina kargêriyê dibe alîkar, lê di heman demê de dikare cîh, materyal û lêçûna ku ji bo hilberîna şaneyê hewce dike jî kêm bike.

l Durability û jiyana: Hin modulên fîlima nazik jî di bin şert û mercên cihêreng de pirsgirêkên hilweşandinê hene. Di nav hemî materyalan de, CdTe berxwedana çêtirîn li hember hilweşandina performansê bi germahiyê re nîşan dide. Berevajî materyalên din ên fîlima nazik, CdTe mêldar e ku ji şert û mercên hawîrdorê yên mîna germahî û şilbûnê re berxwedêr be, lê panelên CdTe yên maqûl dibe ku di bin stres an çewisandinên sepandî de xerabûna performansê bibînin.

l Weight: Ew behsa tîrbûna panela rojê ya tenik-tenik dike. Bi gelemperî, panela rojê ya fîlima zirav bi sivikî giran e ji ber vê yekê divê hûn netirsin ku giraniya mirî li ser banê xwe bicîh bikin. Digel vê yekê, giranî hîna jî pêdivî ye ku dema hilbijartina yekan were hesibandin da ku pê ewle bibe ku ew ê ji bo sazkirinê zêde neyê barkirin.

l Germahiya: Ev tê wateya germahiya herî kêm û herî zêde ya ku panela rojê ya Fîlma Tenik dikare tê de bixebite. Bi gelemperî, hemî çêtirîn panelên rojê yên fîlima nazik bi germahiya herî kêm -40 °C û germahiya herî zêde 80 °C têne hesibandin.