Historia rozwoju materiałów w fotowoltaice

W branży fotowoltaicznej wybór i rozwój materiałów odgrywają kluczową rolę w wydajności i kosztach ogniw słonecznych. Poniżej znajduje się przegląd historii wykorzystania i rozwoju materiałów w przemyśle fotowoltaicznym w różnych środowiskach.

Krzem monokrystaliczny: Krzem monokrystaliczny jest jednym z najwcześniejszych materiałów szeroko stosowanych w przemyśle fotowoltaicznym. Ma wysoką czystość i dobrą strukturę elektronową, dzięki czemu ma wysoką wydajność konwersji. Jednakże proces wytwarzania monokrystalicznego krzemu jest złożony i kosztowny, co ogranicza jego komercyjne zastosowanie na dużą skalę.

Polikrzem: Polikrzem jest tańszym materiałem alternatywnym. Ze względu na nieregularność struktury ziaren jego wydajność konwersji jest nieco niższa niż w przypadku krzemu monokrystalicznego. Jednak ze względu na stosunkowo prosty proces przygotowania polikrzemu jego koszt jest niższy i jest on szeroko stosowany w systemach fotowoltaicznych do masowej produkcji i promocji komercyjnej.

Cienkowarstwowe ogniwa słoneczne: wraz z potrzebą dalszej redukcji kosztów i skalowalności, cienkowarstwowe ogniwa słoneczne zaczynają zyskiwać na znaczeniu. Cienkowarstwowe ogniwa słoneczne wykorzystują różnorodne materiały, takie jak selenek miedzi, indu i galu (CIGS), siarka miedzi, cynku i cyny (CZTS) i karbaminian (perowskit). Materiały te oferują niższe koszty produkcji i większą elastyczność, ale obecnie stoją przed wyzwaniami w zakresie wydajności i stabilności konwersji.

Nowe materiały: Oprócz tradycyjnych materiałów na bazie krzemu i cienkowarstwowych materiałów na ogniwa słoneczne, w branży fotowoltaicznej pojawiają się również nowe materiały. Na przykład organiczne ogniwa słoneczne wykorzystują organiczne materiały półprzewodnikowe i są tanie, lekkie i elastyczne, ale ich wydajność konwersji jest stosunkowo niska. Ponadto perowskitowe ogniwa słoneczne to nowa technologia ogniw słonecznych, która w ostatnich latach cieszy się dużym zainteresowaniem, oferując potencjalnie wysoką wydajność konwersji i niskie koszty produkcji.

Podsumowując, w różnych okolicznościach materiały stosowane w przemyśle fotowoltaicznym uległy transformacji z tradycyjnych materiałów na bazie krzemu w cienkowarstwowe materiały na ogniwa słoneczne, a także pojawiły się nowe materiały. W przyszłości, wraz z postępem nauki i technologii oraz ciągłą ewolucją potrzeb, rozwój materiałów fotowoltaicznych będzie nadal zmierzał w kierunku wyższej wydajności konwersji, niższych kosztów i lepszej trwałości.

Xiamen Egret Solar New Energy Technology Co., Ltd.