História vývoja materiálov vo fotovoltaike

Vo fotovoltaickom priemysle zohráva výber a vývoj materiálov kľúčovú úlohu v účinnosti a nákladoch solárnych článkov. Nasleduje prehľad použitia a histórie vývoja materiálov vo fotovoltaickom priemysle v rôznych prostrediach.

Monokryštalický kremík: Monokryštalický kremík je jedným z prvých materiálov široko používaných vo fotovoltaickom priemysle. Má vysokú čistotu a dobrú elektronickú štruktúru, takže má vysokú účinnosť konverzie. Proces prípravy monokryštálového kremíka je však zložitý a drahý, čo obmedzuje jeho komerčnú aplikáciu vo veľkom meradle.

Polysilikón: Polysilikón je lacnejší alternatívny materiál. V dôsledku nepravidelnosti jeho štruktúry zŕn je jeho účinnosť konverzie o niečo nižšia ako u monokryštálového kremíka. Avšak vďaka relatívne jednoduchému procesu prípravy polysilikónu je jeho cena nižšia a je široko používaný vo fotovoltaických systémoch na hromadnú výrobu a komerčnú propagáciu.

Tenkovrstvové solárne články: S potrebou ďalšieho znižovania nákladov a škálovateľnosti začínajú získavať pozornosť tenkovrstvové solárne články. Tenkovrstvové solárne články používajú množstvo rôznych materiálov, ako je selenid meď-indium-gálium (CIGS), meď-zinok-cín síra (CZTS) a karbamát (perovskit). Tieto materiály ponúkajú nižšie výrobné náklady a väčšiu flexibilitu, ale v súčasnosti čelia výzvam v oblasti účinnosti a stability konverzie.

Vznikajúce materiály: Okrem tradičných materiálov na báze kremíka a materiálov tenkovrstvových solárnych článkov existujú aj niektoré nové materiály, ktoré sa objavujú vo fotovoltaickom priemysle. Napríklad organické solárne články využívajú organické polovodičové materiály a sú lacné, ľahké a flexibilné, ale ich účinnosť konverzie je relatívne nízka. Okrem toho sú perovskitové solárne články novou technológiou solárnych článkov, ktorá v posledných rokoch pritiahla širokú pozornosť, s potenciálom vysokej účinnosti konverzie a nízkych výrobných nákladov.

Stručne povedané, za rôznych okolností materiály používané vo fotovoltaickom priemysle prešli transformáciou z tradičných materiálov na báze kremíka na materiály pre tenkovrstvové solárne články a objavili sa aj niektoré nové materiály. V budúcnosti, s pokrokom vedy a techniky a neustálym vývojom potrieb, bude vývoj fotovoltaických materiálov pokračovať v úsilí o vyššiu účinnosť konverzie, nižšie náklady a lepšiu udržateľnosť.

Xiamen Egret Solar New Energy Technology Co., Ltd.