İnce film Solar Teknolojileri'nde Dağıtılmış Güç Sistemleri için ilerlemeler

Giriş: Dağıtılmış Enerji Devrimi ve İnce Film Solar

Dağıtılmış güç sistemleri - her çevre için küçük ölçekli nesil - küresel enerji peyzajını yeniden şekillendiriyor. Solar fotovoltaikler bu değişimin arka kemiği haline geldi, ancak çatı alanları ve faydalı alanların her çevre için ideal olmadığı sert, ince filmdeki son gelişmelere giriyor: hafif, esnek ve giderek daha verimli bir şekilde, geleneksel silikonun bir sonraki nesildeki kaynakların ve daha genişleyen tesislerin, ince filmdeki yüzeysel süreçleri ve daha iyileştirici yapıtları ve daha iyi hale getirecekleri şeyleri keşfedin.

İnce Film Solar Teknolojileri Nedir?

İnce film güneş hücreleri bir veya daha fazla fotovoltaik malzemeden depolanır - genellikle sadece birkaç mikrometre kalın - cam, paslanmaz çelik veya esnek plastik gibi bir substrata. Geleneksel kristal silikon (c-Si) modüllerden farklı olarak, kalın wafers dilimlenmiş ve daha az yarı filmli materyaller kullanır ve buhar depozisyon yoluyla uygulanabilir.Bu temel fark ince filme sahip olan ince film paneller farklı fiziksel özellikler verir: Daha hafif, esnek veya hatta yarı-transbeveynler yapılır ve üç aileye entegre edilebilir.

Ayrıca, perovskite güneş hücreleri - ince film teknolojisi yeni bir sınıf - patlayıcı araştırma ilerleme gördü, sertifikalı efficiencies şimdi % 26'yı aştı.Halazlık ve ölçeklenebilirlik sorunlarıyla karşı karşıya kalırken, perovskites özellikle silikonlu tandem konfigürasyonları haline geldi.

İnce Film Solar Teknolojilerindeki Son Gelişmeler

1. Verimlilik Breakthroughs

Yıllar boyunca ince film panelleri dönüşüm verimliliğine izin verdi, ancak bu boşluk dramatik bir şekilde daraltıldı. İlk Güneşten gelen modüller şimdi rutin olarak% 19-22 verimlilik elde etti ve şirket araştırma hücreleri güneş spektrumu daha fazla yakalamaya başladı.

Anahtar bir sürücü gelişmiş ışık yönetimi teknikleri: silikonun pahalı waferlere maliyeti olmadan gereksiz yere kaliteli iyileştirmeler olarak daha fazla şansa sahip olan reflektif kaplamalar, ışık kaplama dokular ve arka reflektörler, fotonların absorbe edilmesi için birden fazla şansa sahip olmasını sağlar.Bu optik geliştirmeler, ince film efficileri zorlayan yüksek çözünürlükte en iyi performanslar olarak önemlidir.

2. Geliştirilmiş Durability ve Longevity

Erken ince film modülleri bozulmadan acı çekti - özellikle de güç çıkışıyla ilgili 25 yıllık garantiler, esnek substratlarda önemli çıktıları kaybetti, bir zamanlar nezle inme yöntemleri, kenar-köpücü teknolojiler ve gelişmiş arka-plan malzemeleri birçok bu sorunu çözdü. CdTe modülleri şimdi güçlü koruma sağlar.

Ayrıca, hızlandırılmış yaşam protokolleri - kombine nem serbest ve termal-silik testleri gibi - endüstri standartları haline geldi, ince film ürünlerinin kıyı veya arid ortamlarda dağıtılabilmesi için, bu dayanıklılık ilerlemeleri kritik.

3. Alt Üretim Maliyetleri ve Scalability

İmalat düşük malzeme kullanımı ve yüksek sınıflama süreçleri ile ilgilidir. Örneğin, benzer silikon modüllerinde kullanılan yarı iletken malzemenin% 1'inden daha azını gerektirir. Son yenilikler şunları içerir:

ABD Enerji Bakanlığı'nın 03. Bölüm:0)SunShot Initiative[DÜT:1) ve daha sonraki programlar CdTe'nin maliyetine 0,30/W'nin altında maliyetle yardımcı olan finansman sağladı.

4. Flexability and Light Design

Belki de ince filmlerin en dönüştürücü özelliği, planlanmamış yüzeylere uygun olması yeteneğidir. Esnek CIGS modülleri aktif tabakaları kırmaksızın 30 mm'ye kadar lütfenlenmiş bina derileri, araç çatıları ve hatta sırt çantaları gibi.

Kilo başka bir kritik faktördür. Tipik bir silikon paneli yaklaşık 2.5 kg /m2 ağırlığındadır; ince film esnek modüller, 0,5 kg/m2 olarak küçük bir şekilde sabitlenebilir ve küçük çatılarda kuruluma açılır.

5. İnce Film Malzemeleri: Perovskites ve Tandems

Perovskite güneş hücreleri, son on yılın en yoğun araştırmalı fotovoltaik teknolojisi haline geldi. Lab verimliliği 2009 yılında % 3,8'den fazla bir süredir tek parçalı hücrelerde % 26'dan fazla yükseldi.

Oxford PV ve Hanwha Q Hücreleri gibi şirketler zaten makul- ⁇ Tandem modülleri üretmektedir. ölçeklendirilmişse, bunlar dağıtılmış güneş için maliyet verimli sınırı yeniden tanımlayabilir.

Dağıtılmış Güç Sistemleri Uygulamaları

İnce-filmin eşsiz özellikleri, dağıtım kısıtlamalarının ve yük kalıplarının merkezileştirilmiş güneş çiftliklerinden farklı olduğu, dağıtılışlı bir nesil için doğal bir uygun hale getirir. Aşağıda temel uygulama segmentleri vardır.

Konut ve Ticari Yapılarda Çatı Solar

Hafif CdTe ve CIGS modülleri, daha sık sık görünür cep boşlukları ile kristal modüllerden daha fazla kullanılabilir. Bazı çatı kaplama membranı gibi kurulabilecek esnek çatılar sunar.

Yüksek enerji talebi olan ticari binalar için ince film sistemleri, daha az yapısal değişikliklerle büyük çatı alanları kaplayabiliyor. ABD Enerji Mühendisi:0)Yapılmış Fotoğrafvoltaikleri (BIPV)[DÜT:1)[Dönemli-filmler) programı, ince film parçalarına, metal panellere ve hatta perde duvarlarına kadar laminattır.

Portre ve Uzaktan Güç Çözümleri

İnce film esnekliği ve ışık ağırlığı, taşınabilir güneş şarj cihazları, kamp ekipmanları ve askeri alan gücü için idealdir.Uygun CIGS'ye ait kompakt, katlanabilir paneller ve kayıt dışı makinelere bağlı olarak, iletişim cihazları veya tıbbi ekipman için şarj edilebilir.

Binaya Sunulan Güneş (BIPV)

Güneş façades, pencereler ve gök ışıkları yarı zamanlı ebeveynli hücrelerine bağlı olduğu için ticari olarak uygulanabilir hale geliyor. Organik ve perovskites, özellikle, sadece yakınlardaki ısı geçişi için elektrik üretmek için ayarlanabilir.CTed yarı-transbevey modülleri zaten shading louvres ve cam balustrades tarafından kurulur.

Off-Grid ve Kırsal Elektrik

Altyapının sparse, ince filmli güneş panelleri olduğu bölgelerde - genellikle güneş ev sistemlerine entegre edilmiştir - yüksek hava koşullarına ve düşük ışık koşullarına karşı dayanıklılıkları (stin-film genellikle gri ışık ve ısıda c-Si'den daha iyi performans gösterir) onları tropikal ortamlar için uygun hale getirir.

Araç Teşvik Solar

Elektrikli araçlar, rekreasyon araçları ve uçaklar ince filmli güneş ciltleriyle deneyiyorlar. Hafif CIGS veya perovskite filmleri araç çatılarına ve ayak uydurma bataryalarına, genişleyen bir aralık.

Meydanlar ve Sınırlar

Hızlı ilerlemeye rağmen, ince film teknolojileri, ana dağıtılmış uygulamalarda tam olarak yersiz c-Si'yi ayırt etmeden önce önemli engellerle karşı karşıya kalmaktadır.

Kurumlarda, ESFLT gibi devam eden araştırmalar:0) Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı (NREL)), bu konuları yeni alaşımlar, geri dönüşüm süreçleri ve gelişmiş encapsulants aracılığıyla ele almaktadır.

Future Outlook

Dağılış güç sistemlerinde ince filmli güneş için yörünge parlak. Global yüklü incefilm kapasitesinin 2030 yılına kadar % 12-15 oranında, BIPV tarafından yönlendirilen ve önümüzdeki on yılda birkaç gelişme olması bekleniyor: Birkaç gelişme daha şekillendirecek.

Dağıtımlı güç sistemleri, depolama, elektrikli araç şarjı içeren entegre enerji sistemlerinden evrimleştiğinde ve talep yönetimi, ince film güneş, inşa edilmiş ortama kadar üretime ihtiyaç duyulan fiziksel esnekliği ve maliyet yapısını sağlayacaktır. Son beş yılda gelişmeler bir niş rakipten sonraki güneş dağıtım dalgası için ciddi bir rakip haline geldi - ve araştırma boru hatları vaatlerini daha verimli, dayanıklı ve çok yönlü ürünler sağlayacaktır.

Sistem bütünleştiricileri ve bina sahipleri seçeneklerini değerlendiriyor, ince film artık bir uzlaşma değil; belirli dağıtılmış uygulamalar için stratejik bir seçimdir.En son gelişmeleri takip edin, 0.pv dergisi) ve endüstri eksileri, paydaşların ince film teknolojilerine kadar bilgilendirilmesine yardımcı olacaktır.