İnce Film Hücrelerin Uygulamaları Nelerdir?

İnce film hücreleri, ışıktan elektrik üretiminde kullanılan fotovoltaik hücrelerdir. Fotovoltaik (PV) hücreler daha yaygın olarak güneş hücreleri olarak bilinir; güneş ışığı en yaygın kaynak olmasına rağmen, PV hücreleri her türlü ışıktan enerji üretebilir. Güneş panelleri, güneş ışığından elektrik üretmek için büyük PV hücre grupları kullanır, ancak geleneksel paneller kömür gibi diğer kaynaklar kadar verimli enerji üretmez. İnce film hücreleri, güneş enerjisinin verimliliğini ve maliyet etkinliğini arttırma potansiyeline sahiptir. Teknoloji, 21. yüzyılın başlarında mükemmelleştirildi.

Fotovoltaik etki, ilk gerçek güneş pilleri 1950'lere kadar yapılmamasına rağmen, 19. yüzyılda keşfedildi. Elektronları çalkalamak için fotonlar veya hafif parçacıklar kullanarak çalışırlar. Bu elektronlar daha sonra bir devre içine yönlendirilerek kullanılabilir elektrik elde edilir. 1950'lerden bu yana, güneş pilleri oluşturmak, verimliliklerini artırmak ve üretim maliyetlerini düşürmek için çeşitli malzemeler kullanılmıştır. Devlet fosil yakıt kullanımının çevresel etkileri konusundaki teşvikleri ve kaygıları, dünyadaki güneş enerjisi üretimine olan ilginin artmasına neden olmuştur.

Geleneksel güneş pilleri üretilmesi zor ve pahalı olabilir. 20. yüzyılın sonlarında ve 21. yüzyılın başlarında, PV hücre tasarımcıları ince film teknolojisini incelemeye başladı. Bu gelişen bilim, bazen tek bir atomun genişliği kadar dar mikroskobik kalınlıkta malzeme katmanlarının oluşturulmasına izin verir. İlk olarak oyuncak ve hesap makineleri gibi küçük elektronik cihazlara güç sağlamak için kullanılan ince film hücreleri yakında tam ölçekli güneş enerjisi üretimi için üretime girdi.

İnce film hücrelerinin üretimi, bazen temiz oda olarak bilinen steril bir ortam gerektirir. Filmi yapmak için kullanılan madde, genellikle silikon gibi yarı iletken bir materyal olan sıvı bir çözeltiye indirgenir. Filmin üzerine yatırılacağı plakaya negatif bir elektrik yükü verilir. Pozitif yük taşıyan sıvı madde daha sonra plakanın yanına püskürtülür ve küçük havadaki partiküller içinde çözülür. Bu parçacıklar, plakanın karşıt yükü ile tutulur, daha sonra ince film kaplamasına katılaşan düzgün bir kalınlıkta bir tabakaya yapışır.

İnce film hücrelerin avantajları güneş enerjisine olan ilgiyi canlandırdı. Güneş teknolojisi zaten gezegendeki en hızlı büyüyen enerji üretim yöntemidir. Ucuz, hafif ve verimli ince film PV hücrelerinin güneş enerjisini geleneksel elektrik üretimine alternatif olarak daha çekici hale getireceği tahmin edilmektedir. Güneş enerjisi savunucuları, gelişen teknolojinin şebeke paritesi hedefine ulaşacağını ve güneş enerjisini geleneksel enerji üretim yöntemleri kadar ucuz ve verimli hale getireceğini umuyor.