Hvad er anvendelserne af tynde filmceller?
Tynde filmceller er fotovoltaiske celler, der bruges til produktion af elektricitet fra lys. Fotovoltaiske celler (PV) er mere almindeligt kendt som solceller; mens sollys er den mest almindelige kilde, kan PV-celler skabe energi fra enhver form for lys. Solpaneler bruger store grupper af PV-celler til at generere elektricitet fra sollys, men traditionelle paneler producerer ikke energi så effektivt som andre kilder som kul. Tynde filmceller har potentialet til at øge solenergiens effektivitet og omkostningseffektivitet. Teknologien blev perfektioneret i begyndelsen af det 21. århundrede.
Den fotovoltaiske virkning blev opdaget i det 19. århundrede, skønt de første ægte solceller først blev bygget før i 1950'erne. De fungerer ved at bruge fotoner eller lette partikler til at agitere elektroner. Disse elektroner ledes derefter ind i et kredsløb, hvorved de bliver brugbare elektricitet. Siden 1950'erne er forskellige materialer blevet brugt til at skabe solceller, hvilket øger deres effektivitet og reducerer produktionsomkostningerne. Regeringens incitamenter og bekymringer over miljøeffekten af brug af fossilt brændstof har drevet en stigende interesse for solenergiproduktion over hele verden.
Traditionelle solceller kan være besværlige og dyre at fremstille. I slutningen af det 20. og det tidlige 21. århundrede begyndte PV-celle-designere at undersøge tyndfilmsteknologi. Denne udviklende videnskab tillader oprettelse af lag af materiale med mikroskopisk tykkelse, undertiden så smal som bredden af et enkelt atom. Først brugt til at drive små elektroniske apparater som legetøj og regnemaskiner, var tynde filmceller snart i produktion til fuldskala solenergiproduktion.
Produktionen af tynde filmceller kræver et sterilt miljø, undertiden kendt som et rent rum. Det stof, der bruges til at sammensætte filmen, normalt et halvledende materiale, såsom silicium, reduceres til en flydende opløsning. Pladen, hvorpå filmen skal afsættes, får en negativ elektrisk ladning. Det flydende stof, der har en positiv ladning, sprøjtes derefter nær pladen, opløses i små luftbårne partikler. Disse partikler tiltrækkes til pladen med dens modsatte ladning og klæber til den i et lag med ensartet tykkelse, som senere størkner ind i den tynde filmovertrækning.
Fordelene ved tynde filmceller har forstærket interessen for solenergi. Solteknologi er allerede den hurtigst voksende energiproduktionsmetode på planeten. Det forudses, at billige, lette og effektive tyndfilm-PV-celler vil gøre solenergi mere attraktiv som et alternativ til traditionel kraftproduktion. Advokater fra solenergi håber, at den udviklende teknologi vil nå deres mål om netparitet og gøre solenergi så billig og effektiv som traditionelle elproduktionsmetoder.