Muqobil energiya manbalari

Yupqa plyonkali Amorf quyosh modullari
Mikrokristalli kremniy - bu aralash fazali material, a-Si: H, ko'milgan nanozlangan kristalitlar yoki nanokristalitlarning konglomeratlari va don chegaralaridan iborat. Qatlamning o'sishi jarayonida kristalitlarning hosil bo'lishi amorf inkubatsiya fazasidan keyin nukleatsiya fazasidan boshlanadi. Qatlamni davom ettirish chog‘ida kristalitlarning klasterlari to'yingan kristalli fraktsiyaga erishguncha o'sib boradi (kristallanish fazasi). Ushbu jarayonlar yotqizish sharoitlariga juda bog‘liq. Umuman olganda, kristalli o'sish o'sayotgan sirt bilan kimyoviy ta'sir o'tkazadigan atomik vodorod borligi bilan kuchayadi MC-Si: H uchun o'sishning turli xil modellari mavjud.
Vodorod bilan gazni suyultirish manbai sifatida inkubatsiya va kristallanish fazasining sxematik tasviri 3-rasmda keltirilgan. Inkubatsiya fazasi va kristallanish fazasi optoelektronik material xususiyatlariga katta ta'sir ko'rsatadi. Mk-Si: Hdagi optik yutish, hajmning amorf va kristalli qismida lokal singdirilishidir. A-Si: H bilan taqqoslaganda, yuqori energiyali fotonlarning yutilishi (hv e 1,7 eV va undan yuqori energiya) past, chunki kristalli hajm fraktsiyasidagi tasma oralig‘i bilvosita, past energiyali qismida esa (hv <1,7 eV) mk-Si: H ning emilimi, amorf kremniyga qaraganda yuqori, chunki 1-1,1 eV gacha bo'lgan tarmoqli oralig‘i. Mk-Si: H, a-Si:
3-kurs 6-semestr
9-Laboratoriya mashg‘uloti. Quyosh elementlarining ketma-ket va paraLlel ulashni o‘rganish.
Kadmiyum tellurid (CdTe) fotovoltaiklari quyosh nurlarini yutish va elektr energiyasiga aylantirish uchun mo'ljallangan ingichka yarimo'tkazgichli qatlamda kadmiyum telluriddan foydalanishga asoslangan fotovoltaik (PV) texnologiyasini tavsiflaydi. Kadmiyum tellurid PV - ko'p kilovattli tizimlarda kristalli kremniydan tayyorlangan odatdagi quyosh xujayralariga qaraganda arzonroq narxga ega bo'lgan yagona nozik kino texnologiyasi.
Hayotiy tsikl asosida Cd Te PV eng kichik uglerod iziga ega, suvdan eng past darajada foydalanadi va har qanday hozirgi foto voltaik texnologiyasining eng qisqa vaqt ichida energiya sarfini qoplaydi. Bir yildan kam bo'lgan Cd Te-ning energiyani qoplash muddati qisqa muddatli energiya tanqisligisiz uglerodni tezroq kamaytirishga imkon beradi.
Kadmiyning toksikligi Cd Te modullarining ishlash muddati tugashi bilan yumshatilgan ekologik xavotirdir , ammo Cd Te modullarini qayta ishlash borasida hali ham noaniqliklar mavjud va jamoatchilik fikri shubha bilan qaraydi. ushbu texnologiya. Noyob materiallardan foydalanish, shuningdek, kelajakda Cd Te texnologiyasining sanoat miqyosini kengaytirish uchun cheklovchi omil bo'lishi mumkin. Telluridning anionik shakli bo'lgan tellurning ko'pligi - yer qobig‘idagi platinaga taqqoslanadi va modul narxiga katta hissa qo'shadi.
Cd Te fotoelektrlari dunyodagi eng yirik fotoelektr stantsiyalarida, masalan Topaz Solar Farmda ishlatiladi. PV ishlab chiqarish hajmining 5,1% ulushiga ega bo'lgan CdTe texnologiyasi 2013 yilda ingichka kino bozorining yarmidan ko'pini tashkil etdi. CdTe yupqa plyonka texnologiyasining taniqli ishlab chiqaruvchisi - Arizona shtatining Tempe shahrida joylashgan First Solar kompaniyasi.
Dominant PV texnologiyasi har doim kristalli silikon gofretlarga asoslangan. Yupqa plyonkalar va kontsentratorlar xarajatlarni pasaytirishga dastlabki urinishlar edi. Yupqa plyonkalar quyosh nurlarini yutish va aylantirish uchun ingichka yarimo'tkazgich qatlamlaridan foydalanishga asoslangan. Konsentratorlar har bir panelga ko'proq quyosh nuri tushirish uchun linzalar yoki nometall yordamida panellar sonini kamaytiradi.

Keng miqyosda ishlab chiqilgan birinchi ingichka plyonka texnologiyasi amorf kremniy edi. Biroq, ushbu texnologiya past samaradorlik va sekin yotish stavkalaridan aziyat chekmoqda (katta kapital xarajatlarga olib keladi). Buning o'rniga PV bozori 2007 yilda sotuvning deyarli 90 foizini tashkil etgan kristalli kremniy bilan taxminan 4 gigavattga etdi. Xuddi manba 2007 yilda taxminan 3 gigavatt o'rnatilgan deb taxmin qildi.

Ushbu davrda kadmiyum tellurid va mis indiy diselenid yoki MDH qotishmalari rivojlanish bosqichida qoldi. Ikkinchisi yiliga 1-30 megavatt hajmda ishlab chiqarila boshlanadi, chunki laboratoriya sharoitida juda kichik maydon hujayralari samaradorligi 20% ga yaqinlashmoqda. Laboratoriyada CdTe hujayra samaradorligi 20% ga yaqinlashmoqda, 2016 yilga kelib bu ko'rsatkich 22,1% ni tashkil qilmoqda.

Cu (In, Ga) Se2 (CIGS) o'zining mukammal termo-kimyoviy barqarorligi va laboratoriya miqyosidagi qurilmalar uchun 23,35% yuqori quvvat konversion samaradorligini namoyish etishi tufayli yupqa plyonka fotoelektrlari uchun mos yutuvchi materialdir. CIGS yupqa plyonkali quyosh batareyalarini ishlab chiqarish tijorat maqsadlarida iqtisodiy bo'lishi kerak. CIGS yupqa plyonka absorberini sintez qilish uchun vakuumli bo'lmagan usul, uning vakuumga asoslangan jarayonlarga nisbatan iqtisodiy foydasi uchun kerak. Biz toza CIGS nanokristalli qatlamini olish uchun sonokimyoviy usulda tayyorlangan nanokristal siyohni purkashni o'z ichiga olgan eritma bilan qayta ishlangan CIGS absorber qatlami ishlab chiqilganligini, so'ngra Se palletlaridan foydalanib Se bug 'manbai sifatida bir bosqichli atmosfera bosimining selenizatsiyasi haqida xabar beramiz. CIGS ingichka plyonka yutgichining don o'sishiga selenizatsiya sharoitlari va NaF qotishmaning ta'siri tarkibiy, morfologik, kompozitsion va elektr tavsiflari bilan batafsil o'rganiladi. Optimallashtirilgan sharoitda tayyorlangan quyosh xujayralari maksimal samaradorlikni 6,7% ga etkazdi va hech qanday termik ishlov berishsiz va zaharli kaliy siyanidni emirmasdan ishlating.