Hva er bruken av tynne filmceller?

Tynne filmceller er fotovoltaiske celler som brukes i produksjonen av elektrisitet fra lys. Fotovoltaiske celler (PV) er mer kjent som solceller; mens sollys er den vanligste kilden, kan PV-celler skape energi fra enhver form for lys. Solcellepaneler bruker store grupper av PV-celler for å generere strøm fra sollys, men tradisjonelle paneler produserer ikke energi like effektivt som andre kilder som kull. Tynne filmceller har potensial til å øke effektiviteten og kostnadseffektiviteten til solkraft. Teknologien ble perfeksjonert på begynnelsen av det 21. århundre.

Den fotovoltaiske effekten ble oppdaget på 1800-tallet, selv om de første sanne solcellene ikke ble bygget før på 1950-tallet. De fungerer ved å bruke fotoner, eller lette partikler, for å agitere elektroner. Disse elektronene ledes deretter inn i en krets og blir brukbar elektrisitet. Siden 1950-tallet har forskjellige materialer blitt brukt til å lage solceller, øke effektiviteten og redusere produksjonskostnadene. Statlige insentiver og bekymringer for miljøeffektene av bruk av fossilt brensel har drevet økende interesse for solenergiproduksjon rundt om i verden.

Tradisjonelle solceller kan være tungvint og kostbart å produsere. På slutten av det 20. og begynnelsen av det 21. århundre begynte PV-celledesignere å undersøke tynnfilmteknologi. Denne utviklende vitenskapen tillater dannelse av lag med materiale med mikroskopisk tykkelse, noen ganger like smal som bredden på et enkelt atom. Først brukt til å drive små elektroniske apparater som leker og kalkulatorer, var tynne filmceller snart i produksjon for fullskala solenergi.

Produksjonen av tynne filmceller krever et sterilt miljø, noen ganger kjent som et rent rom. Stoffet som brukes til å gjøre opp filmen, vanligvis et halvledende materiale som silisium, reduseres til en flytende løsning. Platen som filmen skal settes på får en negativ elektrisk ladning. Det flytende stoffet, som har en positiv ladning, sprøytes deretter nær platen og løses opp i bittesmå luftbårne partikler. Disse partiklene tiltrekkes til platen med sin motsatte ladning og fester seg til den i et lag med jevn tykkelse, som senere stivner inn i det tynne filmdekket.

Fordelene med tynne filmceller har forsterket interessen for solenergi. Solteknologi er allerede den raskest voksende energiproduksjonsmetoden på planeten. Det er spådd at billige, lette og effektive tynnfilm-PV-celler vil gjøre solenergi mer attraktiv som et alternativ til tradisjonell kraftproduksjon. Talsmenn for solenergi håper den utviklende teknologien vil nå sitt mål om nettparitet, og gjøre solenergi like billig og effektivt som tradisjonelle kraftproduksjonsmetoder.