Apakah itu Panel Suria filem nipis

1. Apakah Panel Suria filem Nipis?

Tidak seperti sel solar generasi pertama yang diperbuat daripada silikon tunggal atau berbilang kristal, panel solar filem nipis dihasilkan menggunakan satu atau berbilang lapisan unsur PV di atas permukaan yang terdiri daripada pelbagai kaca, plastik atau logam untuk ditukar. cahaya matahari menjadi tenaga elektrik. Dan yang paling biasa digunakan untuk teknologi suria filem nipis ialah cadmium telluride (CdTe), copper indium gallium selenide (CIGS), amorphous silicon (a-Si), dan gallium arsenide (GaAs).

2 Struktur Panel Suria filem Nipis

Panel Suria filem nipis terdiri daripada sejumlah besar sel suria filem nipis dan menggunakan tenaga cahaya (foton) daripada Matahari untuk menjana elektrik melalui kesan fotovoltan Ia juga termasuk lapisan, lembaran belakang dan kotak simpang, semuanya berfungsi bersama untuk memastikan operasi normal panel solar.

Apakah sel solar filem nipis?

Sel suria filem nipis ialah peranti elektronik yang menukarkan cahaya matahari kepada tenaga elektrik melalui kesan fotovoltaik. Trend sel filem nipis untuk menggunakan lebih sedikit bahan -kawasan aktif sel biasanya hanya 1 hingga 10 mikrometer tebal. Selain itu, sel filem nipis biasanya boleh dihasilkan dalam proses kawasan yang besar, yang boleh menjadi proses pengeluaran automatik dan berterusan.

Apatah lagi, panel solar filem nipis menggunakan lapisan nipis oksida pengalir lutsinar, seperti oksida timah untuk berfungsi. Walaupun sel-sel filem nipis diperbuat daripada banyak butiran kristal kecil bahan semikonduktor untuk mencipta medan elektrik dengan antara muka yang lebih baik, dipanggil heterojunction. Generalloy jenis peranti filem nipis ini boleh dibuat sebagai satu unit - iaitu, secara monolitik - dengan lapisan demi lapisan diendapkan secara berurutan pada beberapa substrat, termasuk pemendapan salutan antipantulan dan oksida pengalir lutsinar.

Apakah lapisan?

Biasanya panel solar filem nipis mempunyai lapisan yang sangat nipis (kurang daripada 0.1 mikron) di atas dipanggil lapisan "tingkap" untuk menyerap tenaga cahaya hanya dari hujung spektrum tenaga tinggi. Ia mestilah cukup nipis dan mempunyai celah jalur yang cukup lebar (2.8 eV atau lebih) untuk membenarkan semua cahaya yang tersedia melalui antara muka (heterojunction) ke lapisan penyerap. Lapisan penyerap di bawah tingkap, biasanya jenis p yang didopkan, dilengkapi dengan daya serap yang tinggi (keupayaan untuk menyerap foton) untuk arus tinggi dan jurang jalur yang sesuai untuk memberikan voltan yang baik.

Apakah lembaran belakang?

Sebagai polimer atau gabungan polimer dengan pelbagai bahan tambahan, lembaran belakang direka untuk menyediakan penghalang antara sel suria dan persekitaran luar. Dari mana kita dapat melihat lembaran belakang adalah komponen penting dalam ketahanan, kecekapan dan jangka hayat panel solar.

Apakah kotak simpang?

Sebagai kepungan elektrik yang digunakan untuk menempatkan dan melindungi sambungan elektrik, kotak simpang direka khas untuk menyediakan persekitaran yang selamat dan terjamin untuk sambungan elektrik supaya mengelakkan sentuhan tidak sengaja dengan wayar hidup dan untuk memudahkan penyelenggaraan atau pembaikan masa hadapan. Biasanya kotak simpang PV dipasang pada bahagian belakang panel solar dan berfungsi sebagai antara muka keluarannya. Sambungan luaran untuk kebanyakan modul fotovoltaik menggunakan penyambung MC4 untuk memudahkan sambungan kalis cuaca yang mudah ke seluruh sistem. Antara muka kuasa USB juga boleh digunakan.

3 Sejarah Perkembangan Panel Suria filem Nipis

Sejarah panel solar filem nipis bermula pada tahun 1970-an, apabila penyelidik memulakan penerokaan pertama mereka mengenai penggunaan filem nipis (a-Si) semikonduktor untuk memanfaatkan tenaga suria, pada masa itu minat dalam teknologi filem nipis untuk kegunaan komersial dan aplikasi aeroangkasa menggalakkan pembangunan peranti suria filem nipis silikon amorf.

Pada tahun 1980-an, kemajuan dalam teknologi memudahkan pengembangan bahan filem nipis sedia ada kepada bahan baharu, seperti cadmium telluride (CdTe) dan copper indium gallium selenide (CIGS), yang mempunyai kecekapan penukaran yang lebih tinggi dan kos pengeluaran yang lebih rendah.

Tahun 1990-an dan 2000-an adalah masa kemajuan yang ketara dalam penerokaan bahan solar generasi ketiga baharu–bahan yang berpotensi untuk mengatasi had kecekapan teori bagi bahan keadaan pepejal tradisional. Mang produk baharu seperti sel suria peka pewarna, sel suria titik kuantum telah dibangunkan.

Pada tahun 2010-an dan awal 2020-an, inovasi dalam teknologi solar filem nipis telah merangkumi usaha untuk mengembangkan teknologi solar generasi ketiga kepada aplikasi baharu dan mengurangkan kos pengeluaran. Pada tahun 2004, Makmal Tenaga Boleh Diperbaharui Kebangsaan (NREL) mencapai kecekapan rekod dunia sebanyak 19.9% ​​untuk modul filem nipis CIGS. Pada tahun 2022, sel suria filem nipis organik yang fleksibel telah disepadukan ke dalam fabrik.

Pada masa kini, sel solar filem nipis organik fleksibel yang disepadukan ke dalam fabrikasi menjadikannya pilihan yang lebih baik daripada panel silikon tradisional. Dan teknologi filem nipis menangkap kira-kira 19% daripada jumlah keseluruhan A.S. bahagian pasaran pada tahun yang sama, termasuk 30% daripada pengeluaran skala utiliti.

4.Jenis-jenis Panel Suria

Terdapat beberapa jenis bahan yang digunakan untuk mengeluarkan sel solar filem nipis, berdasarkan bahan mentahnya, ia boleh dibahagikan kepada empat jenis 

l Panel Filem Nipis Kadmium Telluride (CdTe) ialah sejenis panel solar yang menggunakan lapisan nipis telurida kadmium yang diendapkan pada bahan substrat, seperti kaca atau keluli tahan karat, sebagai bahan semikonduktor. Bukan sahaja ringan dan mudah dipasang, ia juga mempunyai pengeluaran tenaga yang tinggi dalam keadaan cahaya malap, yang bermaksud bahawa ia boleh menjana elektrik walaupun dalam cuaca mendung atau mendung. Dianggarkan bahawa panel solar filem nipis CdTe mencapai kecekapan 19% di bawah Syarat Ujian Standard (STC), tetapi sel solar tunggal telah mencapai kecekapan sebanyak 22.1%. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa kebimbangan mengenai ketoksikan kadmium, kerana ia adalah logam berat yang boleh menyebabkan kerosakan alam sekitar jika tidak dilupuskan dengan betul.

l Panel Filem Nipis Copper Indium Gallium Selenide (CIGS) dihasilkan dengan meletakkan lapisan elektrod molibdenum (Mo) di atas substrat melalui proses sputtering Berbanding dengan teknologi PV lain, mereka mempunyai kecekapan tinggi dan boleh mencapai kecekapan teori sebanyak 33% pada masa hadapan. Di samping itu, ia kurang terdedah kepada keretakan atau pecah dan mudah dikendalikan. Walau bagaimanapun, di sebalik kelebihan ini, kosnya agak mahal berbanding teknologi lain, yang mungkin menghalang perkembangan selanjutnya.

l Panel Filem Nipis Silikon Amorf (a-Si) dihasilkan dengan memproses plat kaca atau substrat fleksibel, bersama-sama dengan konfigurasi p-i-n atau n-i-p. Kelebihan panel filem nipis a-Si termasuk fleksibiliti dan pembinaannya yang ringan, yang menjadikannya ideal untuk digunakan dalam aplikasi mudah alih, seperti perkhemahan atau penjana kuasa sensor jauh. Walau bagaimanapun, memandangkan kaca konduktif untuk panel ini mahal dan prosesnya perlahan, harganya agak mahal hampir $0.69/W.

l Panel Filem Nipis Gallium Arsenide (GaAs) adalah lebih kompleks daripada sel suria filem nipis biasa dalam proses pembuatan. Perlu dinyatakan bahawa ia mencapai kecekapan tinggi sehingga 39.2% dan lebih tahan terhadap haba dan lembapan. Namun begitu, masa pembuatan, kos untuk bahan dan bahan pertumbuhan tinggi, menjadikannya pilihan yang kurang berdaya maju .

5. Aplikasi Panel Suria filem Nipis

Sebagai kelas alternatif yang baru muncul kepada fotovoltaik silikon, panel solar filem nipis digunakan terutamanya dalam bidang berikut.

l Fotovoltaik Bersepadu Bangunan(BIPV)

Memandangkan panel PV filem nipis boleh menjadi sehingga 90% lebih ringan daripada panel silikon, satu aplikasi yang mula menjadi popular di seluruh dunia ialah BIPV, di mana panel solar dipasang pada jubin bumbung, tingkap, struktur lemah dan sebagainya. Selain itu,  beberapa jenis PV filem nipis boleh dibuat separa lutsinar, yang membantu mengekalkan estetika untuk rumah dan bangunan sambil membenarkan kemungkinan penjanaan tenaga solar.

l Aplikasi ruang

Disebabkan kelebihan ringan, sangat cekap, julat operasi yang luas, dan juga rintangan kerosakan terhadap sinaran, panel solar filem nipis, terutamanya panel solar CIGS dan GaAs, telah menjadi ideal untuk aplikasi ruang.

l Kenderaan dan aplikasi marin

Satu aplikasi biasa panel solar filem nipis ialah pemasangan modul PV fleksibel pada bumbung kenderaan (terutamanya RV atau bas) dan geladak bot dan kapal lain, yang boleh digunakan untuk menjana tenaga elektrik sambil pada masa yang sama mengekalkan estetika.

l Aplikasi mudah alih

Kemudahalihan dan saiznya telah menyediakan pembangunan yang mampan dalam sektor elektronik kecil dan Internet Perkara (IoT) berkuasa sendiri, yang dijangka berkembang dengan ketara pada tahun-tahun akan datang. Dan dengan kemajuannya, ia boleh digunakan lagi di lokasi terpencil dengan panel solar boleh lipat, bank kuasa solar, komputer riba berkuasa solar dan sebagainya.

6. Trend Pembangunan Panel Suria filem Nipis

Dengan penerimaan tenaga suria yang semakin meningkat di seluruh dunia, pelaksanaan sekatan tenaga yang ketat dan usaha kerajaan yang semakin meningkat untuk menyepadukan sumber hijau ke dalam grid, panel solar filem nipis dijangka mencecah sekitar USD 27.11 bilion menjelang 2030 dengan CAGR yang luar biasa sebanyak 8.29% daripada 2022 hingga 2030 Peningkatan ini didorong oleh kelebihannya dan R&D, memandangkan ia sangat menjimatkan dan mudah dibuat, kurang menggunakan bahan dan kurang menghasilkan sisa. Dan R&D untuk meningkatkan daya tahan dan prestasi sel suria juga akan mewujudkan peluang baharu untuk pertumbuhan pasaran.

Namun, peluang datang bersama cabaran. Tahap persaingan yang tinggi, persekitaran kawal selia yang berubah serta ketersediaan kewangan dan sumber yang terhad bermakna pada masa ini mereka mungkin tidak dapat mengambil sebahagian besar bahagian pasaran global.

7 Analisis Pelaburan Panel Suria filem Nipis

Pasaran untuk sel solar filem nipis nampaknya berkembang dalam beberapa tahun kebelakangan ini, yang didorong oleh beberapa faktor.

l Analisis Jenis Produk

Pada 2018, CdTe menghasilkan tenaga elektrik pada harga yang jauh lebih rendah daripada atau setanding dengan sumber tenaga bahan api fosil konvensional. Oleh kerana kos operasi dan pengeluaran yang tidak toksik, murah, pada masa ini kategori telurida kadmium menguasai pasaran sel suria filem nipis di seluruh dunia, dan dijangkakan ia akan terus berkembang pada kadar terpantas sepanjang tempoh ramalan.

l Analisis Pengguna Akhir

Pembangunan dan penyelidikan yang semakin meningkat untuk mengurangkan kos pemasangan dan penyelenggaraan mungkin meningkatkan keperluan pengguna. Pada tahun 2022, pasaran utiliti menguasai pasaran sel suria filem nipis di seluruh dunia, dan diramalkan ia akan terus berkembang pada kadar terpantas sepanjang tempoh ramalan. . Memandangkan panel solar filem nipis merosot pada kadar yang lebih perlahan, ia menawarkan alternatif yang berpotensi kepada panel solar c-Si tradisional.

l Analisis Serantau

Asia-Pasifik ialah rantau terbesar di dunia untuk sel suria filem nipis pada tahun 2022, dan dijangkakan ia akan terus berkembang pada kadar tertinggi, yang didorong oleh banyak faktor. Sebagai contoh, sebagai pasaran PV solar terbesar di seluruh dunia, China akan meningkatkan sasaran tenaga boleh diperbaharui daripada 20% kepada 35% menjelang 2030. Dan kemudahan fotovoltaik solar skala utiliti di China kebanyakannya menggunakan teknologi filem nipis. Lebih-lebih lagi, Jepun juga telah mengisytiharkan hasratnya untuk menggunakan hanya kuasa mampan untuk lebih jauh.

8 Perkara yang Perlu Dipertimbangkan untuk Panel Suria Filem Nipis Berkualiti Tinggi

Apabila membeli panel solar, bukan sahaja harga dan kualiti mesti dipertimbangkan, faktor lain juga perlu diingat.

l Kecekapan: Kecekapan tinggi boleh menukarkan lebih banyak tenaga matahari kepada elektrik. Secara umumnya mempunyai kepekatan pembawa cas yang lebih tinggi boleh meningkatkan kecekapan sel suria dengan meningkatkan kekonduksian. Penambahan penumpu kepada sel suria bukan sahaja membantu meningkatkan kecekapan, tetapi juga boleh mengurangkan ruang, bahan, dan kos yang diperlukan untuk menghasilkan sel.

l Ketahanan dan seumur hidup: Sesetengah modul filem nipis juga mempunyai masalah degradasi dalam pelbagai keadaan. Di antara semua bahan, CdTe memaparkan rintangan terbaik terhadap kemerosotan prestasi dengan suhu. Dan tidak seperti bahan filem nipis lain, CdTe cenderung agak berdaya tahan terhadap keadaan persekitaran seperti suhu dan lembapan, tetapi panel CdTe fleksibel mungkin mengalami penurunan prestasi di bawah tegasan atau terikan yang dikenakan.

l Berat: Ia merujuk kepada ketumpatan panel solar filem nipis. Secara umum, panel solar filem nipis berwajaran ringan jadi anda tidak perlu takut untuk meletakkan berat mati pada bumbung anda. Walau bagaimanapun, berat masih perlu dipertimbangkan semasa memilihnya untuk memastikan ia tidak akan dibebankan untuk pemasangan.

l Suhu: Ini bermakna suhu minimum dan maksimum di mana panel solar Filem Nipis boleh berfungsi. Secara umum, semua panel solar filem nipis terbaik dianggap mempunyai suhu minimum -40°C dan suhu maksimum 80°C.