مستقبل الخلايا الشمسية: مزايا الأغشية الرقيقة ستكون عظيمة في المستقبل
في"؛ الخمسية الثانية عشرة"؛ خطة الطاقة ، اقترحت الحكومة تحسين هيكل الطاقة ، مما يتطلب زيادة استهلاك الطاقة غير الأحفورية إلى 11.4٪ وقدرة توليد الطاقة غير الأحفورية إلى 30٪. يُعد مصنعو مصابيح الشارع LED نوعًا من مصادر الإضاءة الباردة ذات الحالة الصلبة ، والتي تتميز بخصائص حماية البيئة ، وعدم التلوث ، وانخفاض استهلاك الطاقة ، وكفاءة الإضاءة العالية ، والعمر الطويل. لذلك ، سوف تصبح مصابيح الشوارع LED هي الاختيار لإضاءة الطريق الموفرة للطاقة. إن مصابيح الشارع LED هي نوع من مصادر الضوء ذات الحالة الصلبة عالية الكفاءة والتي تتكون من تقاطع شبه موصل PN والذي يمكن أن ينبعث منه ضوء مع طاقة كهربائية ضعيفة. تحت جهد متحيز أمامي معين وتيار الحقن ، تكون الثقوب المحقونة في المنطقة P والإلكترونات المحقونة في المنطقة N في المنطقة بعد أن تنتشر إلى المنطقة النشطة ، تنبعث الفوتونات من خلال إعادة التركيب الإشعاعي ، والذي يحول الطاقة الكهربائية مباشرة إلى طاقة ضوئية . في عملية صياغة&مثل ؛ الخطة الخمسية الثالثة عشرة&مثل ؛ الطاقة الشمسية ، كمورد استراتيجي ناشئ ، هي جزء مهم من الطاقة المستقبلية وستظل مشروع دعم رئيسي. إن مصابيح الشارع LED هي نوع من مصادر الضوء ذات الحالة الصلبة عالية الكفاءة والتي تتكون من تقاطع شبه موصل PN والذي يمكن أن ينبعث منه ضوء مع طاقة كهربائية ضعيفة. تحت جهد متحيز أمامي معين وتيار الحقن ، تكون الثقوب المحقونة في المنطقة P والإلكترونات المحقونة في المنطقة N في المنطقة بعد أن تنتشر إلى المنطقة النشطة ، تنبعث الفوتونات من خلال إعادة التركيب الإشعاعي ، والذي يحول الطاقة الكهربائية مباشرة إلى طاقة ضوئية . أصدرت الدولة سلسلة من الخطط والسياسات التحفيزية لتعزيز التنمية الصحية لصناعة توليد الطاقة الكهروضوئية الشمسية. اليوم&المنتجات الشمسية الكهروضوئية الصناعية هي نوعان أساسيان من الخلايا الشمسية: الخلايا الشمسية السليكونية البلورية القائمة على رقاقة السيليكون ، مثل الخلايا الشمسية أحادية البلورية السليكونية والخلايا الشمسية السليكونية متعددة البلورات. والخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة.
نظرًا لمزايا وحدات الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة في BIPV ، مقارنةً بوحدات الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون البلوري ، تتمتع وحدات الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة بمزايا توليد الطاقة الكبيرة ، وشدة الإضاءة المنخفضة ، والأداء الجيد في درجات الحرارة العالية. في الصباح ، يكون أداء توليد الطاقة لوحدات الأغشية الرقيقة تحت ظروف الإضاءة المنخفضة / درجات الحرارة المنخفضة أعلى قليلاً من أداء السيليكون البلوري ؛ في الظهيرة ، يكون تأثير درجات الحرارة المرتفعة لوحدات الأغشية الرقيقة واضحًا ، كما أن أداء توليد الطاقة لوحدات الأغشية الرقيقة أفضل بكثير من أداء السيليكون البلوري. في الليل ، يكون أداء توليد الطاقة لوحدات الأغشية الرقيقة أفضل من أداء وحدات السيليكون البلورية في ظروف الإضاءة المنخفضة / درجات الحرارة العالية. في حالة نفس الطاقة المقدرة ، يكون الإنتاج اليومي لوحدات الأغشية الرقيقة أعلى من وحدات السيليكون. في الوقت نفسه ، تتميز مكونات الأغشية الرقيقة بأداء ممتاز في الإضاءة المنخفضة ودرجات الحرارة العالية. إذا أخذنا محطة توليد الطاقة التجريبية القائمة على الأغشية الرقيقة القائمة على السيليكون كمثال ، خلال موسم درجات الحرارة المرتفعة من مايو 2014 إلى سبتمبر 2015 ، وفقًا للمراقبة المستمرة لتوليد الطاقة من السليكون ذي الأغشية الرقيقة والسيليكون البلوري ، فقد كان وجد أن MOR الناتج عن وحدات الأغشية الرقيقة كان 25٪. القوة خلال هذه الفترة أكبر من تلك الموجودة في السيليكون البلوري.
بالإضافة إلى المزايا المذكورة أعلاه ، تتمتع وحدات الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة أيضًا بمزايا المظهر الجميل والسلامة الجيدة والمرونة والوزن الخفيف.
في السنوات الأخيرة ، يتحول سوق الخلايا الشمسية الكهروضوئية إلى منتجات الألواح الشمسية الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة. مزايا الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة هي: استهلاك منخفض للطاقة للخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة ، ومجموعة واسعة من مواد التحضير ، وعمليات تحضير متنوعة ، وتوليد طاقة أعلى لكل واط من الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون البلوري ، وكفاءة توليد الطاقة العالية ، والوزن الخفيف ، والمرونة المنتجات ومجموعة واسعة من التطبيقات. إنه أكثر ملاءمة لتكامل المباني الكهروضوئية. من بينها ، الخلية الشمسية ذات الأغشية الرقيقة المصنوعة من النحاس الإنديوم الغاليوم والسيلينيوم بكفاءة معملية تزيد عن 20 ٪ هي خلية شمسية رقيقة ذات كفاءة تحويل ضوئية عالية. نظرًا لأن الخلايا الشمسية المصنوعة من نحاس إنديوم غاليوم السيلينيوم ليس لها تأثير انحلال الضوء ، والأداء المستقر ، وكفاءة توليد الطاقة العالية ، والود البيئي ، فهي النقاط الساخنة للبحث لجيل جديد من الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة عالية الكفاءة في أوروبا والولايات المتحدة.
إن الخلية الشمسية ذات الأغشية الرقيقة المصنوعة من النحاس الإنديوم الغاليوم والسيلينيوم المحضرة بواسطة تقنية الترسيب بالفراغ لا تسجل فقط كفاءة تحويل تبلغ 20.4٪ ، ولكنها أيضًا ناضجة وصناعية على نطاق واسع ، والمنتج منافس من حيث التكلفة. تتميز التكنولوجيا غير الفراغية المستخدمة في تصنيع الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة المصنوعة من نحاس إنديوم غاليوم سيلينيد بالمزايا المحتملة للتكلفة المنخفضة والمساحة الكبيرة السهلة ، وقد جذبت المزيد والمزيد من الاهتمام. تمتلك كبرى شركات الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة المصنوعة من النحاس الإنديوم غاليوم سيلينيد في أوروبا والولايات المتحدة واليابان منتجات نموذجية بكفاءات تتجاوز 13٪.
