Pagrindinis technologija

Kadmio teliurido saulės elementų fotovoltinis įtaisas

Kadmio teliurido saulės elementų fotovoltinis įtaisas
Kadmio teliurido saulės elementų fotovoltinis įtaisas
Anonim

Kadmio teliurido saulės elementas, taip pat vadinamas kadmio teliurido fotovoltiniu arba kadmio teliurido plonu sluoksniu, fotovoltinis įtaisas, gaminantis elektrą iš šviesos, naudojant ploną kadmio telurido (CdTe) plėvelę. „CdTe“ saulės elementai nuo kristalinio silicio fotoelektrinių technologijų skiriasi tuo, kad jie sunaudoja mažesnį kiekį puslaidininkių - ploną plėvelę - absorbuotos šviesos energijai paversti elektronus. Nors „CdTe“ saulės baterijos yra mažiau efektyvios nei kristaliniai silicio įtaisai, jas gaminti gali būti pigiau, be to, ši technologija gali pranokti silicį, atsižvelgiant į kainą už instaliuotos galios kilovatą. Nors plonų plėvelių technologijos užima nedidelę fotoelektrinių prietaisų rinkos dalį, tikimasi, kad šis segmentas sparčiai augs, nes yra didelis susidomėjimas naujoviškų gamybos metodų, kurie galėtų padėti pasiekti masto ekonomiją, plėtra.

Pirmoji plėtojama plonų plėvelių technologija buvo amorfinis silicis, kuriame silicis atsitiktinai buvo nusodinamas ant substrato (priešingai nei įprastos kristalų gardelės, matomos vafliniuose kristaluose). Ši technologija turėjo tam tikrų problemų: silicio nusodinimo ant pagrindo procesas užtruko daug laiko ir buvo brangus, o ląstelės nebuvo veiksmingos. „CdTe“ plonų plėvelių technologija yra maždaug 11 procentų efektyvesnė nei amorfinio silicio, nes jos juostos tarpas (energija, reikalinga elektronui sužadinti iš jo atomo į būseną, kurioje elektronas gali laisvai judėti) yra 1,4 elektronų voltų ir todėl labai atitinka saulės spektrą. gerai. Tai taip pat yra daug palankesnė masinei gamybai, nes ploną „CdTe“ plėvelę galima greitai nusodinti ant pagrindo ir tai yra didelio pralaidumo technologija. Kiekvienoje ląstelėje yra n-legiruoto kadmio sulfido, žinomo kaip „lango sluoksnis“, jungtis, esanti ant p-legiruoto kadmio telurido sluoksnio, vadinamo „absorberiu“. Permatomas laidus priekinis kontaktas padengia kadmio sulfidą, o CdTe liečiasi su laidžiu galinio paviršiaus pagrindu.

Nepaisant savo potencialo, elektronikos pramonė ėmėsi bandymo pašalinti elementinį kadmį iš asmeninės elektronikos, nes kadmis yra kaupiamasis nuodas. Europoje pavojingų medžiagų ribojimo (RoHS) teisės aktai buvo veiksmingi pašalinant kadmį iš elektroninių prietaisų dėl poveikio sveikatai. Kadmis ne tik kelia pavojų vartotojų sveikatai, bet ir yra pavojingas kalnakasiams išgaunant žaliavas, darbuotojams, kurie juos apdoroja, ir pasibaigus jų sunaikinimui.

Šalininkai teigia, kad plonasluoksnių saulės elementų pavidalo kadmis yra stabilesnis ir mažiau tirpus nei kitoje elektronikoje ir kad pavojaus sveikatai ir aplinkai būtų mažai, nes lydiniai yra įterpti į modulius. Tačiau buvo susirūpinta dėl kadmio išplovimo iš sugedusių modulių. Be to, nors buvo skatinama, kad uždarojo ciklo perdirbimas išspręstų visus susirūpinimą keliančius klausimus dėl utilizavimo pasibaigus eksploatavimo laikui, kritikai pabrėžia, kad net uždaro ciklo perdirbimo sistemos atgauna ne viską.