تاریخچه توسعه مواد در فتوولتائیک

در صنعت فتوولتائیک، انتخاب مواد و توسعه نقش مهمی در کارایی و هزینه سلول‌های خورشیدی دارد. در ادامه مروری بر تاریخچه استفاده و توسعه مواد در صنعت فتوولتائیک در محیط های مختلف ارائه شده است.

سیلیکون تک کریستالی: سیلیکون تک کریستالی یکی از اولین موادی است که به طور گسترده در صنعت فتوولتائیک استفاده می شود. این دارای خلوص بالا و ساختار الکترونیکی خوب است، بنابراین دارای راندمان تبدیل بالایی است. با این حال، فرآیند تهیه سیلیکون تک کریستال پیچیده و گران است، که کاربرد تجاری در مقیاس بزرگ آن را محدود می کند.

پلی سیلیکون: پلی سیلیکون یک ماده جایگزین کم هزینه است. به دلیل نامنظمی ساختار دانه آن، راندمان تبدیل آن کمی کمتر از سیلیکون تک کریستال است. با این حال، به دلیل فرآیند نسبتا ساده آماده سازی پلی سیلیکون، هزینه آن کمتر است و به طور گسترده در سیستم های فتوولتائیک برای تولید انبوه و تبلیغات تجاری استفاده می شود.

سلول های خورشیدی لایه نازک: با نیاز به کاهش هزینه بیشتر و مقیاس پذیری، سلول های خورشیدی لایه نازک شروع به جلب توجه می کنند. سلول‌های خورشیدی لایه نازک از مواد مختلفی مانند مس ایندیم گالیم سلنید (CIGS)، گوگرد قلع روی مس (CZTS) و کاربامات (پروفسکیت) استفاده می‌کنند. این مواد هزینه های تولید کمتر و انعطاف پذیری بیشتری را ارائه می دهند، اما در حال حاضر با چالش هایی در راندمان تبدیل و ثبات مواجه هستند.

مواد نوظهور: علاوه بر مواد سنتی مبتنی بر سیلیکون و مواد سلول خورشیدی لایه نازک، برخی از مواد نوظهور نیز در صنعت فتوولتائیک در حال ظهور هستند. به عنوان مثال، سلول های خورشیدی آلی از مواد نیمه هادی آلی استفاده می کنند و کم هزینه، سبک و انعطاف پذیر هستند، اما راندمان تبدیل آنها نسبتا پایین است. علاوه بر این، سلول های خورشیدی پروسکایت یک فناوری جدید سلول خورشیدی است که در سال های اخیر با پتانسیل بازده تبدیل بالا و هزینه ساخت پایین، توجه گسترده ای را به خود جلب کرده است.

به طور خلاصه، در شرایط مختلف، مواد مورد استفاده در صنعت فتوولتائیک تبدیل از مواد سنتی مبتنی بر سیلیکون به مواد سلول خورشیدی لایه نازک را تجربه کرده‌اند و برخی از مواد نوظهور نیز پدید آمده‌اند. در آینده، با پیشرفت علم و فناوری و تکامل مستمر نیازها، توسعه مواد فتوولتائیک به دنبال راندمان تبدیل بالاتر، هزینه کمتر و پایداری بهتر ادامه خواهد یافت.

Xiamen Egret Solar New Energy Technology Co., Ltd.