A fotovoltaikus anyagok fejlődéstörténete

A fotovoltaikus iparban az anyagok kiválasztása és fejlesztése döntő szerepet játszik a napelemek hatékonyságában és költségében. Az alábbiakban áttekintést adunk a fotovoltaikus iparban használt anyagok felhasználásáról és fejlesztési történetéről különböző környezetekben.

Monokristályos szilícium: A monokristályos szilícium az egyik legkorábbi anyag, amelyet széles körben használtak a fotovoltaikus iparban. Nagy tisztaságú és jó elektronikus szerkezettel rendelkezik, így nagy a konverziós hatékonysága. Az egykristályos szilícium előállítási folyamata azonban bonyolult és költséges, ami korlátozza széles körű kereskedelmi alkalmazását.

Poliszilícium: A poliszilícium olcsóbb alternatív anyag. Szemcseszerkezetének egyenetlensége miatt konverziós hatékonysága valamivel alacsonyabb, mint az egykristályos szilíciumé. A poliszilícium viszonylag egyszerű előállítási folyamata miatt azonban költsége alacsonyabb, és széles körben használják fotovoltaikus rendszerekben tömeggyártásra és kereskedelmi promócióra.

Vékonyrétegű napelemek: A további költségcsökkentés és skálázhatóság iránti igény miatt a vékonyrétegű napelemek egyre nagyobb figyelmet kapnak. A vékonyrétegű napelemek különféle anyagokat használnak, például réz-indium-gallium-szelenidet (CIGS), réz-cink-ón-ként (CZTS) és karbamátot (perovszkit). Ezek az anyagok alacsonyabb gyártási költségeket és nagyobb rugalmasságot kínálnak, de jelenleg kihívásokkal néznek szembe az átalakítás hatékonysága és stabilitása terén.

Feltörekvő anyagok: A hagyományos szilícium alapú anyagok és vékonyfilmes napelem-anyagok mellett a fotovoltaikus iparban is vannak feltörekvő anyagok. Például a szerves napelemek szerves félvezető anyagokat használnak, olcsók, könnyűek és rugalmasak, de konverziós hatékonyságuk viszonylag alacsony. Ezenkívül a perovszkit napelemek egy új napelem-technológia, amely az elmúlt években széles körben felkeltette a figyelmet, és magas átalakítási hatékonyságot és alacsony gyártási költséget kínál.

Összefoglalva, különböző körülmények között a fotovoltaikus iparban használt anyagok átalakultak a hagyományos szilícium alapú anyagokról vékonyrétegű napelemes anyagokká, és néhány feltörekvő anyag is megjelent. A jövőben a tudomány és a technológia fejlődésével és az igények folyamatos fejlődésével a fotovoltaikus anyagok fejlesztése továbbra is a magasabb átalakítási hatékonyság, alacsonyabb költségek és jobb fenntarthatóság elérésére törekszik.

Xiamen Egret Solar New Energy Technology Co., Ltd.