Kini Awọn Paneli Oorun Fiimu Tinrin

1. Kini Awọn Paneli Oorun Fiimu Tinrin?

Ko dabi awọn sẹẹli oorun ti iran akọkọ ti a ṣe ti ẹyọkan tabi ohun alumọni-pupọ, awọn paneli oorun fiimu fiimu tinrin ni a ṣe ni lilo ẹyọkan tabi ọpọ awọn ipele ti awọn eroja PV lori dada ti o ni ọpọlọpọ gilasi, ṣiṣu, tabi irin lati yipada. orun sinu ina. Ati awọn ti o wọpọ julọ ti a lo fun imọ-ẹrọ oorun-fiimu tinrin ni cadmium telluride (CdTe), copper indium gallium selenide (CIGS), silikoni amorphous (a-Si), ati gallium arsenide (GaAs).

2 Awọn igbekale ti Tinrin-fiimu Oorun Panels

Awọn Paneli Oorun Fiimu Tinrin ni nọmba nla ti awọn sẹẹli oorun tinrin-fiimu ati lo agbara ina (awọn fọto) lati oorun lati ṣe ina ina nipasẹ ipa fọtovoltaic O tun pẹlu awọn fẹlẹfẹlẹ, iwe ẹhin ati apoti ipade, gbogbo wọn ṣiṣẹ papọ lati rii daju iṣẹ deede ti awọn panẹli oorun.

Kini awọn sẹẹli oorun fiimu Tinrin?

Awọn sẹẹli oorun fiimu tinrin jẹ awọn ẹrọ itanna ti o yi imọlẹ oorun pada sinu agbara itanna nipasẹ ipa fọtovoltaic.Tinrin-fiimu aṣa lati lo ohun elo ti o kere pupọ - agbegbe ti nṣiṣe lọwọ sẹẹli nigbagbogbo jẹ 1 si 10 micrometers nipọn. Paapaa, awọn sẹẹli fiimu tinrin le nigbagbogbo jẹ iṣelọpọ ni ilana agbegbe ti o tobi, eyiti o le jẹ adaṣe adaṣe, ilana iṣelọpọ ilọsiwaju.

Kini diẹ sii, awọn paneli oorun ti o ni fiimu tinrin nlo ipele tinrin ti oxide ti n ṣe afihan, gẹgẹbi ohun elo afẹfẹ tin lati ṣiṣẹ. Lakoko ti awọn sẹẹli fiimu tinrin jẹ ti ọpọlọpọ awọn oka kirisita kekere ti awọn ohun elo semikondokito lati ṣẹda aaye ina dara julọ pẹlu wiwo, ti a pe ni heterojunction. Generalloy iru awọn ohun elo fiimu tinrin le ṣee ṣe bi ẹyọkan kan - iyẹn ni, monolithically -pẹlu Layer lori Layer ti a fi silẹ ni atẹlera lori diẹ ninu awọn sobusitireti, pẹlu fifisilẹ ti ibora antireflection ati oxide ifọnọhan gbangba.

Kini awọn fẹlẹfẹlẹ?

Nigbagbogbo tinrin-fiimu oorun nronu ni o ni tinrin pupọ (kere ju 0.1 micron) lori oke ti a pe ni Layer “window” lati fa agbara ina lati nikan opin agbara-giga ti spekitiriumu naa. O gbọdọ jẹ tinrin to ati pe o ni bandgap to gbooro (2.8 eV tabi diẹ sii) lati jẹ ki gbogbo ina ti o wa nipasẹ wiwo (heterojunction) si Layer gbigba. Awọn absorbing Layer labẹ awọn window, maa doped p-type, ni ipese pẹlu kan to ga absorptivity (agbara lati fa photons) fun ga lọwọlọwọ ati ki o kan dara iye aafo lati pese kan ti o dara foliteji.

Kini iwe-afẹyinti?

Gẹgẹbi polima tabi apapo awọn polima pẹlu ọpọlọpọ awọn afikun, iwe ẹhin jẹ apẹrẹ lati pese idena laarin awọn sẹẹli oorun ati agbegbe ita. Lati inu eyiti a le rii iwe ẹhin jẹ paati pataki ni agbara, ṣiṣe, ati gigun gigun ti panẹli oorun.

Kini apoti ipade?

Gẹgẹbi apade itanna ti a lo lati ile ati daabobo awọn asopọ itanna, apoti ipade jẹ apẹrẹ pataki lati pese agbegbe ailewu ati aabo fun awọn asopọ itanna ki o le ṣe idiwọ olubasọrọ lairotẹlẹ pẹlu awọn onirin laaye ati lati ṣe irọrun itọju iwaju tabi awọn atunṣe. Nigbagbogbo apoti ipade PV kan ti so mọ ẹhin ti nronu oorun ati awọn iṣẹ bi wiwo iṣejade rẹ. Awọn asopọ ita fun ọpọlọpọ awọn modulu fọtovoltaic lo awọn asopọ MC4 lati dẹrọ awọn isopọ oju ojo ti o rọrun si iyoku eto naa. Ni wiwo agbara USB tun le ṣee lo.

3 Itan Idagbasoke ti Awọn Paneli Oorun Fiimu Tinrin

Itan-akọọlẹ ti awọn panẹli tinrin-fiimu ti oorun pada si awọn ọdun 1970, nigbati awọn oniwadi bẹrẹ iwadii ikunku wọn lori lilo fiimu tinrin (a-Si) ti semikondokito lati ṣe ijanu agbara oorun, ni akoko yẹn iwulo ninu imọ-ẹrọ fiimu tinrin fun lilo iṣowo ati awọn ohun elo aerospace ṣe igbega idagbasoke ti awọn ohun elo oorun fiimu tinrin silikoni amorphous.

Ni awọn ọdun 1980, awọn ilọsiwaju ninu imọ-ẹrọ dẹrọ imugboroja ti awọn ohun elo fiimu tinrin to wa sinu awọn tuntun, gẹgẹbi cadmium telluride (CdTe) ati Ejò indium gallium selenide (CIGS), eyiti o ni awọn imudara iyipada ti o ga julọ ati awọn idiyele iṣelọpọ kekere.

Awọn ọdun 1990 ati awọn ọdun 2000 jẹ akoko ti awọn ilọsiwaju pataki ni iṣawari ti awọn ohun elo oorun iran-kẹta tuntun – awọn ohun elo pẹlu agbara lati bori awọn opin ṣiṣe ṣiṣe imọ-jinlẹ fun awọn ohun elo ipinlẹ to lagbara. Mang awọn ọja tuntun gẹgẹbi awọn sẹẹli oorun ti o ni imọlara, awọn sẹẹli oorun kuatomu aami ni idagbasoke.

Ni awọn ọdun 2010 ati ibẹrẹ 2020, ĭdàsĭlẹ ni imọ-ẹrọ oorun-fiimu tinrin ti pẹlu awọn akitiyan lati faagun imọ-ẹrọ oorun iran-kẹta si awọn ohun elo tuntun ati lati dinku awọn idiyele iṣelọpọ. Ni 2004, National Renewable Energy Laboratory (NREL) ṣe aṣeyọri ṣiṣe igbasilẹ agbaye ti 19.9% ​​fun module CIGS tinrin-fiimu kan.Ni 2022, awọn sẹẹli oorun tinrin-fiimu ti o rọ Organic ti o rọ sinu aṣọ.

Lasiko yi, rọ Organic tinrin-fiimu oorun ẹyin ese sinu awọn iro ni ṣe wọn kan ti o dara wun ju ibile silikoni paneli.Ati tinrin-filimu imo sile to 19% ti lapapọ U.S. ipin ọja ni ọdun kanna, pẹlu 30% ti iṣelọpọ iwọn-iwUlO.

4.Awọn oriṣi ti Awọn paneli oorun

Awọn oriṣi awọn ohun elo lọpọlọpọ lo wa lati ṣe iṣelọpọ awọn sẹẹli oorun fiimu tinrin, ti o da lori awọn ohun elo aise wọn, wọn le pin si awọn iru mẹrin. 

l Cadmium Telluride (CdTe) Awọn panẹli Fiimu Tinrin jẹ iru panẹli oorun ti o nlo awọ tinrin ti cadmium telluride ti o wa lori ohun elo sobusitireti, gẹgẹbi gilasi tabi irin alagbara, bi ohun elo semikondokito. Kii ṣe iwuwo fẹẹrẹ nikan ati rọrun lati fi sori ẹrọ, wọn tun ni iṣelọpọ agbara giga ni awọn ipo ina-kekere, eyiti o tumọ si pe wọn le ṣe ina ina paapaa ni kurukuru tabi oju-ojo. A ṣe iṣiro pe awọn panẹli tinrin-fiimu CdTe ti de iṣẹ ṣiṣe 19% labẹ Awọn ipo Idanwo Standard (STC), ṣugbọn awọn sẹẹli oorun kan ti ṣaṣeyọri awọn iṣẹ ṣiṣe ti 22.1%. Sibẹsibẹ, awọn ifiyesi diẹ wa nipa majele ti cadmium, nitori o jẹ irin ti o wuwo ti o le fa ibajẹ ayika ti ko ba sọnu daradara.

l Copper Indium Gallium Selenide (CIGS) Awọn panẹli Fiimu Tinrin jẹ iṣelọpọ nipasẹ gbigbe Layer elekiturodu molybdenum (Mo) sori sobusitireti nipasẹ ilana itọka Ti a ṣe afiwe si awọn imọ-ẹrọ PV miiran, wọn ni ṣiṣe giga ati pe o le ṣaṣeyọri ṣiṣe imọ-jinlẹ ti 33% ni ọjọ iwaju. Ni afikun, wọn ko ni itara si fifọ tabi fifọ ati ni irọrun-ṣiṣẹ. Sibẹsibẹ, laibikita awọn anfani wọnyi, idiyele naa jẹ gbowolori diẹ sii ju fun awọn imọ-ẹrọ miiran, eyiti o le ṣe idiwọ idagbasoke wọn siwaju.

l Silicon Amorphous (a-Si) Awọn panẹli Fiimu Tinrin jẹ iṣelọpọ nipasẹ ṣiṣe awọn awo gilasi tabi awọn sobusitireti rọ, pẹlu iṣeto p-i-n tabi n-i-p. Awọn anfani ti awọn panẹli fiimu tinrin a-Si pẹlu irọrun wọn ati ikole iwuwo fẹẹrẹ, eyiti o jẹ ki wọn jẹ apẹrẹ fun lilo ninu awọn ohun elo to ṣee gbe, gẹgẹbi ipago tabi awọn sensọ latọna jijin. Bibẹẹkọ, niwọn bi gilasi idari fun awọn panẹli wọnyi jẹ gbowolori ati ilana naa lọra, idiyele rẹ jẹ gbowolori ti o fẹrẹ to $ 0.69/W.

l Gallium Arsenide (GaAs) Awọn panẹli Fiimu Tinrin jẹ eka sii ju fun awọn sẹẹli oorun tinrin-fiimu deede ti ilana iṣelọpọ. O tọ lati darukọ pe wọn ṣaṣeyọri awọn iṣẹ ṣiṣe giga ti o to 39.2% ati pe o ni sooro diẹ sii si ooru ati ọrinrin. Sibẹsibẹ, akoko iṣelọpọ, idiyele fun awọn ohun elo, ati awọn ohun elo idagbasoke giga, jẹ ki o jẹ yiyan ti ko le yanju.

5.The Awọn ohun elo ti Tinrin-film Solar Panels

Gẹgẹbi kilasi ti n yọ jade ti awọn omiiran si awọn fọtovoltaics silikoni, awọn panẹli fiimu tinrin ti oorun ni a lo ni akọkọ ni awọn aaye atẹle.

l Awọn fọtovoltaics Iṣọkan-kile(BIPV)

Niwọn igba ti awọn panẹli PV fiimu tinrin le jẹ to 90% fẹẹrẹ ju awọn panẹli ohun alumọni, ohun elo kan ti o bẹrẹ lati di olokiki kaakiri agbaye ni BIPV, nibiti awọn panẹli oorun ti so mọ awọn alẹmọ orule, window, awọn ẹya ailagbara ati bẹbẹ lọ. Ni afikun,  diẹ ninu awọn orisi ti tinrin fiimu PV le ṣe ologbele-sihin, eyi ti o ran lati tọju aesthetics fun ile ati awọn ile nigba ti gbigba awọn seese ti oorun agbara iran.

l Awọn ohun elo aaye

Nitori awọn anfani ti iwuwo fẹẹrẹ, ti o munadoko pupọ, iwọn otutu jakejado ti iwọn iṣiṣẹ, ati paapaa resistance ibajẹ lodi si itankalẹ, awọn paneli oorun fiimu tinrin, paapaa CIGS ati awọn paneli oorun GaAs, ti jẹ apẹrẹ fun awọn ohun elo aaye.

l Awọn ọkọ ayọkẹlẹ ati awọn ohun elo omi

Ohun elo ti o wọpọ ti awọn panẹli tinrin-fiimu oorun ni fifi sori ẹrọ ti awọn modulu PV rọ lori awọn oke ọkọ (paapaa RVs tabi awọn ọkọ akero) ati awọn deki ti awọn ọkọ oju omi ati awọn ọkọ oju omi miiran, eyiti o le ṣee lo lati ṣe ina ina lakoko ti o tọju aesthetics ni akoko kanna.

l Awọn ohun elo to ṣee gbe

Gbigbe ati iwọn rẹ ti pese idagbasoke alagbero ni ẹrọ itanna ti ara ẹni kekere ati Intanẹẹti ti Awọn nkan (IoT), eyiti o nireti lati dagba ni pataki ni awọn ọdun to n bọ. Ati pẹlu ilọsiwaju rẹ, o le tun lo ni awọn agbegbe latọna jijin pẹlu awọn panẹli oorun ti a ṣe pọ, awọn banki agbara oorun, kọǹpútà alágbèéká ti oorun ati bẹbẹ lọ.

6.The Development Trends of Tinrin-film Solar Panels

Pẹlu gbigba ti o pọ si ti agbara oorun ni kariaye, imuse ti awọn ihamọ agbara ti o muna ati awọn akitiyan ijọba ti n pọ si lati ṣepọ awọn orisun alawọ ewe sinu akoj, awọn panẹli fiimu tinrin ni a nireti lati lu ni ayika $ 27.11 bilionu nipasẹ 2030 pẹlu CAGR iyalẹnu ti 8.29% lati 2022 si 2030 Ilọsoke naa jẹ nipasẹ awọn anfani rẹ ati R&D, niwọn bi wọn ti jẹ ọrọ-aje pupọ ati irọrun-da, lo awọn ohun elo ti o dinku ati gbejade egbin ti o dinku. Ati awọn R&D lati jẹki ifarada sẹẹli oorun ati iṣẹ yoo tun ṣẹda awọn aye tuntun fun idagbasoke ọja.

Sibẹsibẹ, awọn anfani wa papọ pẹlu ipenija. Awọn ipele giga ti idije, agbegbe ilana iyipada bi wiwa ti awọn inawo ti o ṣọwọn ati awọn orisun tumọ si ni lọwọlọwọ wọn le ma ni anfani lati gba ipin nla ti ipin ọja agbaye.

7 Iṣiro Idoko-owo ti Awọn Paneli Oorun Fiimu Tinrin

Ọja fun awọn sẹẹli oorun tinrin-fiimu han lati dagbasoke ni awọn ọdun aipẹ, eyiti o jẹ idari nipasẹ awọn ifosiwewe pupọ.

l Ọja Iru Analysis

Ni ọdun 2018, CdTe ṣe agbejade ina ni idiyele ti o kere pupọ tabi ni deede pẹlu ti awọn orisun idana fosaili ti aṣa ti agbara. Nitori ti kii ṣe majele, iṣẹ olowo poku ati awọn idiyele iṣelọpọ, lọwọlọwọ ẹka cadmium telluride jẹ gaba lori ọja sẹẹli tinrin-fiimu ti oorun agbaye, ati pe o nireti pe yoo tẹsiwaju lati dagba ni iyara iyara ni gbogbo akoko asọtẹlẹ naa.

l Ipari Olumulo Analysis

Idagbasoke ti o dide ati iwadii lati dinku fifi sori ẹrọ ati awọn idiyele itọju le ṣe alekun awọn iwulo olumulo.Ni ọdun 2022, ọja IwUlO jẹ gaba lori ọja sẹẹli tinrin fiimu ti oorun, ati pe o jẹ asọtẹlẹ pe yoo tẹsiwaju lati dagbasoke ni iyara iyara ni gbogbo akoko asọtẹlẹ naa. . Niwọn bi awọn panẹli oorun tinrin-fiimu dinku ni iyara ti o lọra pupọ, wọn funni ni yiyan ti o pọju si awọn panẹli oorun c-Si ibile.

l Agbegbe Analysis

Asia-Pacific jẹ agbegbe ti o tobi julọ ni agbaye fun awọn sẹẹli oorun-fiimu tinrin ni ọdun 2022, ati pe o nireti pe yoo tẹsiwaju lati faagun ni iwọn ti o ga julọ, eyiti ọpọlọpọ awọn okunfa ṣe. Fun apẹẹrẹ, gẹgẹbi awọn ọja PV ti oorun ti o tobi julọ ni agbaye, China yoo gbe ibi-afẹde fun agbara isọdọtun lati 20% si 35% nipasẹ 2030. Ati awọn ohun elo fọtovoltaic oorun-iwUlO ni Ilu China julọ lo imọ-ẹrọ fiimu tinrin. Pẹlupẹlu, Japan tun ti sọ ipinnu rẹ lati lo agbara alagbero nikan ni siwaju.

8 Awọn nkan ti o yẹ ki o ronu fun Awọn panẹli Oorun Fiimu Tinrin-didara to gaju

Nigbati o ba n ra awọn panẹli oorun, kii ṣe iye owo ati didara nikan ni a gbọdọ gbero, awọn ifosiwewe miiran yẹ ki o tun wa ni lokan.

l Ṣiṣe: Ṣiṣe giga le ṣe iyipada diẹ sii ti agbara oorun sinu ina. Ni gbogbogbo nini ifọkansi ti o ga julọ ti awọn gbigbe idiyele le mu iṣẹ ṣiṣe ti sẹẹli oorun pọ si nipa jijẹ adaṣe. Awọn afikun ti ifọkansi si sẹẹli oorun kii ṣe iranlọwọ nikan lati mu iṣẹ ṣiṣe pọ si, ṣugbọn o tun le dinku aaye, awọn ohun elo, ati iye owo ti o nilo lati gbe sẹẹli naa.

l Agbara ati igbesi aye: Diẹ ninu awọn modulu fiimu tinrin tun ni awọn ọran pẹlu ibajẹ labẹ awọn ipo pupọ. Lara gbogbo awọn ohun elo, CdTe n ṣe afihan resistance ti o dara julọ si ibajẹ iṣẹ pẹlu iwọn otutu. Ati pe ko dabi awọn ohun elo fiimu tinrin miiran, CdTe n duro lati jẹ resilient ni deede si awọn ipo ayika bi iwọn otutu ati ọrinrin, ṣugbọn awọn panẹli CdTe rọ le ni iriri ibajẹ iṣẹ labẹ awọn aapọn tabi awọn igara.

l iwuwo: O ntokasi si iwuwo ti tinrin-fiimu oorun nronu. Ni gbogbogbo, tinrin-fiimu oorun nronu ti wa ni sere iwon ki o yẹ ki o ko ni le bẹru ti a to okú àdánù lori rẹ orule. Bibẹẹkọ, iwuwo tun nilo lati gbero nigbati o yan awọn eyi lati rii daju pe kii yoo ṣe apọju fun fifi sori ẹrọ.

l iwọn otutu: Eyi tumọ si iwọn otutu ti o kere julọ ati ti o pọ julọ ninu eyiti nronu oorun Fiimu Tinrin le ṣiṣẹ. Ni gbogbogbo, gbogbo awọn panẹli tinrin fiimu ti o dara julọ ni a gba pe o ni iwọn otutu ti o kere ju -40°C ati iwọn otutu ti o pọju ti 80°C.