Что такое тонкопленочный PV?

Двумя основными способами получения электричества от солнца являются тонкопленочные фотоэлектрические (PV) и различные типы кристаллического кремния. Тонкопленочная PV включает в себя покрытие материала подложки одним или несколькими полупроводниковыми соединениями. Эти тонкие пленки обычно состоят из аморфного кремния, селенида меди-индия-галлия или теллурида кадмия. Другие тонкопленочные фотоэлектрические системы используют красители или органические соединения. Каждый из этих материалов может по существу использовать солнечный свет для выработки электричества посредством фотоэлектрического процесса.

Некоторые из первых тонкопленочных фотоэлементов использовались для питания небольшой электроники, такой как калькуляторы. С тех пор эта технология была усовершенствована, и в некоторых случаях недорогие тонкопленочные фотоэлементы могут обеспечивать электроэнергию по цене или ниже стоимости энергосистемы. Эти солнечные элементы создаются путем нанесения вещества, имеющего фотоэлектрический потенциал, на материал подложки. Как подложка, так и фотоэлектрический полупроводник могут различаться по составу, что приводит к широкому разнообразию различных тонкопленочных элементов. Самые мелкие тонкопленочные ячейки имеют толщину всего несколько нанометров, а другие гораздо толще, и в коммерчески доступных ячейках используются более существенные материалы подложки.

В дополнение к фотоэлектрическим соединениям и материалам подложки, тонкопленочные элементы также включают в себя антибликовое и прозрачное покрытия и омические контакты. Они функционируют аналогично традиционным солнечным элементам, поскольку фотоны солнечного света попадают на фотоэлектрический полупроводник и заставляют некоторые атомы компонентов терять электроны. Электроны, которые освобождаются таким образом, имеют тенденцию двигаться к омическим контактам как электричество. Тонкопленочные фотоэлементы обычно демонстрируют низкую эффективность, хотя их также довольно недорого производить. Это может позволить крупным установкам вырабатывать значительное количество электроэнергии.

Тонкопленочные фотоэлементы обычно доступны в продаже в виде длинных полосок. Этот тип материала может подойти для установки солнечных крыш. Поскольку тонкопленочные элементы, как правило, дешевле, чем традиционные солнечные элементы, может быть более доступным покрытие всей кровли. Более низкий вес, связанный с тонкой пленкой, также может создавать меньшую нагрузку, чем аналогичное количество солнечных панелей.

Традиционные громоздкие солнечные панели обычно изготавливаются из кристаллического кремния и других подобных материалов. Эти солнечные элементы работают по тем же основным принципам, что и тонкопленочные фотоэлектрические системы, хотя и в несколько ином масштабе. Кристаллическая кремниевая технология имеет тенденцию быть более дорогой, чем другие фотогальванические элементы, а также имеет улучшения, основанные на исследованиях тонких пленок. Помимо того, что эти солнечные панели более дорогие, они также могут быть более эффективными, чем аналогичные тонкопленочные установки.