Vad är applikationerna för tunna filmceller?
Tunna filmceller är fotovoltaiska celler som används vid produktion av elektricitet från ljus. Fotovoltaiska celler (PV) är oftare kända som solceller; medan solsken är den vanligaste källan, kan PV-celler skapa energi från vilken form av ljus som helst. Solpaneler använder stora grupper av PV-celler för att generera elektricitet från solljus, men traditionella paneler producerar inte energi lika effektivt som andra källor som kol. Tunna filmceller har potential att öka solkraftens effektivitet och kostnadseffektivitet. Tekniken var perfektionerad i början av 2000-talet.
Den fotovoltaiska effekten upptäcktes på 1800-talet, även om de första riktiga solcellerna inte byggdes förrän på 1950-talet. De arbetar med att använda fotoner eller ljuspartiklar för att agitera elektroner. Dessa elektroner riktas sedan in i en krets och blir användbar elektricitet. Sedan 1950-talet har olika material använts för att skapa solceller, öka deras effektivitet och minska produktionskostnaderna. Statliga incitament och oro över miljöeffekterna av användning av fossila bränslen har drivit ett ökande intresse för solenergiproduktion runt om i världen.
Traditionella solceller kan vara tunga och dyra att producera. I slutet av 1900-talet och början av 2000-talet började PV-cellkonstruktörer undersöka tunnfilmsteknik. Denna utvecklande vetenskap möjliggör skapandet av lager av material med mikroskopisk tjocklek, ibland lika smal som bredden på en enda atom. Först användes för att driva små elektroniska apparater som leksaker och kalkylatorer, och tunna filmceller var snart i produktion för fullskalig solenergi.
Produktionen av tunnfilmceller kräver en steril miljö, ibland känd som ett rent rum. Ämnet som används för att bilda filmen, vanligtvis ett halvledande material såsom kisel, reduceras till en flytande lösning. Plattan på vilken filmen ska deponeras får en negativ elektrisk laddning. Den flytande substansen, som har en positiv laddning, sprayas sedan nära plattan, upplöses i små luftburna partiklar. Dessa partiklar dras till plattan med dess motsatta laddning, vidhäftar den i ett skikt med enhetlig tjocklek, som senare stelnar i tunt filmbeläggning.
Fördelarna med tunnfilmceller har återupplivat intresset för solenergi. Solteknologi är redan den snabbast växande energiproduktionsmetoden på planeten. Det förutsägs att billiga, lätta och effektiva PV-celler med tunn film kommer att göra solkraften mer attraktiv som ett alternativ till traditionell kraftproduktion. Företrädare för solenergi hoppas att den utvecklande tekniken kommer att uppnå sitt mål om nätparitet och göra solenergi lika billig och effektiv som traditionella elproduktionsmetoder.