Quyosh energiyasi

Quyosh energiyasi
Fotovoltaiklar katta hajmdagi energiya ishlab chiqarish uchun muhim energiya texnologiyasidir. So'nggi bir necha yil ichida fotovoltaik modullarni ishlab chiqarish va o'rnatish, shuningdek, elektr energiyasi ishlab chiqarish narxi sezilarli darajada pasaydi, ishlab chiqarish hajmi esa keskin o'sdi. Ushbu o'zgarishlar quyosh batareyasi samaradorligini oshirish, shuningdek, ishlab chiqarish amaliyotini yaxshilash bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Bozorda bir nechta fotovoltaik texnologiyalar mavjud, ammo yirik o'lchamdagi o'rnatishlar uchun ishlab chiqarilgan ikkita asosiy texnologiya polikristalli yupqa plyonkali CdTe va kristalli kremniydir. Crystalline Si eng qadimgi va eng keng tarqalgan o'rnatilgan texnologiya bo'lib, yupqa plyonkali CdTe esa eng katta o'sish va eng past LCOE (energiyaning tenglashtirilgan narxi) ni namoyish etgan texnologiyadir. Ushbu tadqiqotda ikkala texnologiyaning tijorat modullari ularning ishlashini aniq taqqoslash uchun yonma-yon o'rnatiladi. Taqqoslash uchun modullar uch xil konfiguratsiyada bir xil taxminiy nom plastinkasi sig'imi bilan o'rnatiladi, ya'ni. Uyingizda, suvda va erda suzuvchi. Ularning ishlashi 3 oy davomida nazorat qilinadi va tahlil qilinadi. Yupqa plyonkali CdTe yil davomida yuqori harorat va namlik bilan ajralib turadigan Tailandning tropik iqlimida kristalli Si ga nisbatan har uch sharoitda ham sezilarli ustunlik ko'rsatdi. Yupqa plyonkali CdTe tomonidan ko'rsatilgan afzallik, tadqiqotning keyingi qismida umumlashtirilgan iqtisodiy, ekologik, ishonchlilik va hayot tsiklining afzalliklari bilan qo'llab-quvvatlanadi.
Quyoshdan taxminan 174 000 teravatt (TVt) energiya erning yuqori atmosferasi tomonidan qabul qilinadi va yo'qotishlardan keyin 94 800 TVt energiya ishlab chiqarish uchun iste'mol qilinishi mumkin bo'lgan yer yuzasida mavjud. Jahon energiya talabi hozirda taxminan 18 TVtni tashkil etadi, bu yer yuzasida olinadigan energiyaning kichik bir qismini tashkil qiladi. 2030 yilga kelib, hozirgi turmush darajasini saqlab qolish uchun jahon energiya talabi qariyb 30 foizga o'sishi kutilmoqda. Biroq, fotovoltaik ishlab chiqish va qurilmalarning o'sishi energiya talabining o'sishidan ancha tezroq.Fotovoltaiklarni ishlab chiqarish va o'rnatishning keskin o'sishi, shuningdek konversiya samaradorligining oshishi tufayli fotovoltaiklarning narxi keskin pasayib bormoqda.. Bular boshqa omillar qatorida fotovoltaik elektr energiyasini energiya ishlab chiqarishning asosiy manbaiga aylantirishga yordam beradi. Kristalli silikon fotovoltaiklar quyosh qurilmalari uchun global miqyosda hukmron fotovoltaik texnologiyadir .. Kristalli kremniydan tashqari, fotovoltaiklar bozorida mashhur bo'lgan ikkita yupqa plyonkali texnologiya mavjud - kadmiy tellurid (CdTe) va mis indiy galliy di-selenid (CIGS). Dunyo bo'ylab 17 GVt dan ortiq CdTe fotovoltaiklari o'rnatilgan (First Solar, 2017) va CIGSning yillik ishlab chiqarish quvvati hozirda taxminan 1,5 GVt deb baholanmoqda. Yupqa plyonkali CdTe taniqli fotovoltaik texnologiyalardan biri bo'lib, keng ko'lamli energiya ishlab chiqarish uchun CdTe fotovoltaiklarining ko'lami va ta'sirini tushunish muhimdir. CdTe fotovoltaiklarining kristalli kremniy fotovoltaiklariga nisbatan turli xil o'rnatish sharoitlarida ishlashini baholash uchun bir xil taxminiy nom plastinka quvvati (-3 kVt) o'rnatildi va nazorat qilindi. Tadqiq qilingan uchta o'rnatish shartlari tomning tepasi, suv ustida suzuvchi va yer. Yig'ilgan ma'lumotlarga asoslanib, ularning samaradorligi taqqoslanadi. Yig'ilgan natijalar, shuningdek, yupqa plyonkali CdTe uchun bashorat qilish modelini yaratish uchun ishlatilgan va yupqa plyonkali CdTe modulining taxminiyligi baholangan. Boshqa tadqiqotchilar bu sohada quyosh modullarining ishlashini tushunish uchun shunga o'xshash tadqiqotlar o'tkazdilar
Ishlashni baholash uchun CdTe va c-Si ni erga o'rnatishning teng quvvati (~ 3 kVt). (A) Suzuvchi (B) Issiqxona tomi (C) Erga o'rnatish ertalabki soya (D) yerga o'rnatish kechki soya. Bu yerda c-Si va yupqa plyonkali CdTe ko'rsatkichlarini taqqoslash 3 oylik o'rganish davomida ishlash, bir oylik davrda bir kunlik ishlash va butun ish kunidagi ishlash nuqtai nazaridan keltirilgan. Bu yerda taqdim etilgan tadqiqot, shuningdek, namlik va harorat ta'siri, energiya ishlab chiqarish afzalligi, ishonchlilik, atrof-muhitga ta'siri va toksiklik kabi turli savollarga javob beradi. 2. Yupqa plyonkali CdTe modullarining ishlashi va ishonchliligi Dala ish sharoitida ikkita eng mashhur fotovoltaik texnologiyaning ishlashini baholash uchun turli sharoitlarda taxminan 3 kVt CdTe va c-Si modullari o'rnatildi. Ushbu qurilmalarga yer osti inshootlari, tom yopish va ko'lda suzuvchi turdagi qurilmalar kiradi. Ushbu qurilmalar Tailanddagi golf maydonchasida qurilgan. Ushbu tadqiqotning maqsadi CdTe ning ishlashini c-Si bilan bir xil ish sharoitida solishtirish edi. Bundan tashqari, erdagi modullar shunday o'rnatilganki, CdTe va c-Si modullari ertalab va kechqurun yaqin atrofdagi qurilishdan bir xil soyaga ega edi. 1-rasmda ushbu o'rnatilgan massivlarning soyasi ko'rsatilgan. Ushbu tuzilmalar har xil turdagi panellarni joylashtirishga yordam beradi va ularning haroratga bog'liqligini farqlaydi. Har bir o'rnatishda CdTe yupqa plyonkali panellarning o'rnatilgan quvvati taxminan 3150 Vtni va polikristalliniki taxminan 3050 Vtni tashkil qiladi, ular haqida ma'lumot 1-jadvalda keltirilgan. Harorat ma'lumotlarini qayd qiluvchi qurilma biriktirilgan termojuftlar yordamida atrof-muhit va modul haroratini qayd etish uchun ishlatiladi. panellarning orqa tomoniga (Sreewirote). Ketma-ket o'qishlar orasidagi vaqt 10 minut edi. DC va AC elektr parametrlari o'rnatilgan quyosh panellarining kuchlanishini, oqimini va quvvatini o'lchaydigan tegishli sensorlar tomonidan nazorat qilindi. Quyosh radiatsiyasi panellar bilan bir xil egilish burchagida joylashgan pirometrlar yordamida o'lchandi
Ma'lumotlarni yozib olish 2 oy davomida davom ettirildi. 2-rasmda butun kun davomida barcha 3 holat uchun normallashtirilgan quvvat chiqishi ko'rsatilgan. Ikkala holatda ham CdTe yupqa plyonkasi polikristal Si ga qaraganda ancha yuqori quvvat ishlab chiqardi. Bu yuqori ishlash, birinchi navbatda, CdTe yupqa plyonkali fotovoltaiklarning c-Si bilan solishtirganda yaxshiroq harorat koeffitsienti bilan bog'liq. Bu haqda batafsil ma'lumot muhokama bo'limida muhokama qilinadi. CdTe yupqa plyonka va c-Si uchun bir xil miqdordagi soya bilan erga o'rnatilgan massivlar uchun CdTe yupqa plyonkasi 2-rasmda ko'rinib turganidek polikristalli kremniyga nisbatan ancha katta afzalliklarni ko'rsatdi. Yuqorida aytib o'tilganidek, erga o'rnatilgan panellar massivlari ertalab va kechqurun massivlarning qisman soyalanishiga imkon beradigan tarzda o'rnatiladi. CdTe yupqa plyonkali va polikristalli panellarda bir xil soyalar paydo bo'lgan bo'lsa-da, CdTe yupqa plyonkali panellar ancha yaxshi natijalarni ko'rsatdi. Ishlashdagi maksimal farq asosan ertalabki soatlarda bo'lgan. Normallashtirilgan quvvat farqi 3-rasmda ko'rsatilgan. Uning eng yuqori cho'qqisida CdTe yupqa plyonkasi polikristalli Si panellariga nisbatan taxminan 1,6 kVt ustunligini ko'rsatdi. Kechki soatlarda soyaning ta'siri massivlarga kamroq ta'sir ko'rsatishi kuzatildi. CdTe yupqa plyonkali massivlarning erga o'rnatishda ishlashi ham xuddi shunday sig'imli CdTe yupqa plyonkali tomga o'rnatilgan panellar bilan taqqoslandi. Ular orasidagi maksimal farq bor-yo'g'i 310 Vt bo'lgani kuzatildi. Bu yana CdTe yupqa plyonkali modullar polikristalli kremniy panellarga qaraganda atrof-muhit sharoitlariga sezilarli darajada sezgir emasligini isbotlaydi. Ushbu massivlar uchun soyali soatlarda energiya ishlab chiqarish 2-jadvalda ko'rsatilgan. Ushbu natijalardan ko'rinib turibdiki, polikristalli kremniy panellar CdTe yupqa plyonkali panellarga nisbatan energiya ishlab chiqarishda ko'proq yo'qotishlarni ko'rsatadi. Yupqa plyonkali CdTe panellarining ishlashi kun davomida turli xil dala ish sharoitlarida yaxshiroq bo'lgan bo'lsa-da, bu massivlarning uzoqroq vaqt davomida ishlashini tahlil qilish muhim edi. Buning uchun yuqorida tavsiflangan ma'lumotlar jurnali yordamida ushbu massivlarning ishlashi bir oy davomida nazorat qilindi. Yupqa plyonkali CdTe modullari c-Si ning ishlashini sezilarli darajada oshirdi. Yupqa plyonkali CdTe panellarining polikristalli Si panellari bilan maksimal quvvat chiqishini taqqoslash 4-rasmda ko'rsatilgan. Tahlil qilish muddati yana 3 oylik muddatga uzaytirildi. Ushbu massivlar uchun o'rnatilgan quvvat bo'yicha ishlab chiqarishning haqiqiy maksimal quvvat ishlab chiqarishga nisbati kuzatilgan va har bir 3 oy davomida ishlash ko'rsatilgan.
Barcha ish sharoitlarida yupqa plyonkali CdTe ning ishlashi polikristalli kremniyga qaraganda taxminan 20% yaxshi ekanligi kuzatildi. Ushbu 3 oylik muddat davomida to'plangan ishlash ma'lumotlariga va ushbu modullar uchun haroratga asoslanib, xuddi shu davr uchun kuzatilgan. Yig'ilgan ma'lumotlarga asoslanib, yupqa plyonkali CdTe modullarining haroratga bog'liqligi hisoblab chiqilgan. Haroratning oshishi bilan kuchlanish pasayib, oqim kuchaygan. Ya'ni kuchlanish salbiy koeffitsientga ega, oqim esa ijobiy koeffitsientga ega edi, bu adabiyotga mos keladi. Yupqa plyonkali CdTe modullarining kuchlanish koeffitsienti hisoblangan - 1,8 va oqim koeffitsienti 0,24 ga teng. Shunday qilib, ushbu modullar uchun quvvat koeffitsienti - 0,432 deb topildi. Ushbu tadqiqot ma'lumotlari, Vt/m² dagi radiatsiya va ob-havoni bashorat qilish natijasidagi atrof-muhit harorati CdTe yupqa plyonkali modullarning xatti-harakatlarini bashorat qilish uchun model yaratish uchun Sun'iy neyron tarmoqlari (ANN) asboblar paneli (Elobaid va boshq., 2015) uchun kirish sifatida ishlatilgan. . 5-rasmda prognoz qilingan quvvatni haqiqiy quvvat bilan taqqoslash ko'rsatilgan
Ularning yaxshi muvofiqligi kuzatilmoqda, bu dala ish sharoitida nozik plyonkali CdTe modullarining yaxshi ishonchliligi va prognoz qilinishini ko'rsatadi. Bu First Solar Inc. tomonidan tijorat maqsadlarida foydalanishga topshirilgan CdTe modullari uchun e'lon qilingan ma'lumotlarga yaxshi mos keladi (Hisobot: INFORME). Ushbu tadqiqotda ko'rilgan samaradorlikdagi farq First Solar INC tomonidan chop etilganidan ancha katta. Farq yorug'likning yuqori tarqalgan komponenti va ushbu tadqiqot doirasida CdTe yupqa plyonkali modullarning yorug'likning tarqalgan komponentiga yuqori javob berishi bilan bog'liq. Bu, shuningdek, 2-rasmda ko'rsatilgan CdTe modullarining yuqori javobidan va lc va d-rasmda ko'rsatilgan soyalash holatidan ham xulosa qilinadi.
Tijoriy qo'llash uchun fotovoltaik modullarning ishlashi va prognoz qilinishini tushunish qanchalik muhim bo'lsa, dala ish sharoitida modullarning degradatsiyasini tushunish kerak. Hindiston texnologiya instituti, Bombay va Hindistonning Haryana shahridagi Quyosh energiyasi milliy institutida NCPRE (Milliy Fotovoltaik tadqiqotlar va ta'lim markazi) tomonidan butun Hindiston bo'ylab tijorat fotovoltaik qurilmalarining degradatsiya darajasini tushunish uchun keng qamrovli so'rov o'tkazildi (Dubey va boshq. , 2014, 2017). Hindiston turli xil iqlim sharoitlariga ega. Butun Hindiston bo'ylab fotovoltaik qurilmalarning buzilish tezligini o'rganish fotovoltaik ishlash uchun ishonchli ma'lumot manbai sifatida qaralishi mumkin. Ushbu tadqiqot doirasida monokristalli kremniy, polikristalli kremniy, amorf kremniy, mis indiy galliy selenid (CIGS), CdTe va kremniy HIT modullari kabi bir nechta fotovoltaik texnologiyalar uchun o'rnatishlar ularning ishlash qobiliyatini pasaytirish uchun o'rganildi. Ushbu tadqiqot shuni ko'rsatdiki, CdTe o'rnatilishidagi buzilish HITni istisno qilganda eng past ko'rsatkichdir (Dubey va boshq., 2014, 2017). Biroq, HIT texnologiyasi uchun juda kam o'rnatish tufayli etarli ma'lumotlar mavjud emasligi va shuning uchun HIT texnologiyasi uchun ma'lumotlar ishonchli emasligi aniqlandi. Yupqa plyonkali CdTe modullari uchun Pmax degradatsiya darajasi yiliga 0,8% dan 1,02% gacha, turli kremniy texnologiyalari esa 1,31% dan 2,57% gacha degradatsiya darajasini ko'rsatdi (Dubey va boshq., 2014, 2017). Bu shuni ko'rsatadiki, yupqa plyonkali CdTe modullari nafaqat qisqa muddatli sinov sharoitida, balki uzoq muddatli keng ko'lamli tijorat qurilmalarida ham yuqori ishonchlilikni namoyish etadi.
Yupqa plyonkali CdTe narxini o'rganish egri chizig'i Haqiqiy to'plangan fotovoltaik quvvat doimiy ravishda prognoz qilingan quvvatdan oshib ketdi. Bu fotovoltaik qurilmalarning konversiya samaradorligini eng optimistik hisob-kitoblardan tashqari yaxshilash bilan to'ldiriladi (Haegel va boshq., 2017). Biroq,tomonidan tushuntirilganidek
Haegel va boshqalar, texnologiyaning yakuniy sinovi bozordir (Haegel va boshq., 2017). Yupqa plyonka CdTe uchun joriy modulning o'rtacha narxi polikristal Si bilan bir xil (Lazard, 2014). Bundan tashqari, Fraunhofer Quyosh energiyasi tizimlari instituti tomonidan chop etilgan fotovoltaik hisobotiga ko'ra, Germaniya; 2015 yil oxiriga kelib, yupqa plyonkali fotovoltaiklarning umumiy ishlab chiqarilishi 24 GVtni, kristalli kremniyniki esa 235 GVtni tashkil qilgani ko'rsatilgan (Fraunhofer instituti, 2016). Ishlab chiqarishdagi bunday katta farqga qaramay, ikkala texnologiya uchun inflyatsiyaga moslashtirilgan modul narxlari taxminan bir xil edi (Lazard, 2014). Bu raqobatbardosh modulning o'rtacha sotish narxlariga erishish uchun sezilarli darajada kamroq o'rnatish hajmi. Bu yupqa plyonkali texnologiya uchun narxni o'rganish egri chizig'i keng miqyosli energiya ishlab chiqarish uchun ko'proq mos kelishini isbotlaydi. CdTe uchun modulning past o'rtacha sotish narxlari juda kam quvvat sotib olish shartnomalariga (PPA) olib keldi. Qo'shma Shtatlarda 0,05 dollar/kVt dan past PPA narxlari juda keng tarqalgan bo'lsa-da, Qo'shma Shtatlarda qayd etilgan eng past PPA narxi - First Solar'ning nozik plyonkali CdTe modullari yordamida 0,038 dollar / kVt soat (Kenning, 2015; Ian va boshq., 2015). Ko'pgina mutaxassislar tomonidan bu har qanday energiya texnologiyasi uchun eng arzon PPA hisoblanadi. 3. Yupqa plyonkali CdTe ning buzilish darajasi 5. Atrof-muhitga ta'siri va yupqa plyonkali CdTe ning hayot aylanishi tahlili
Bu yerda taqdim etilgan tadqiqotdan ma'lum bo'lishicha, yupqa plyonkali CdTc fotovoltaiklari iqtisodiy afzalliklarni ta'minlaydi, shuningdek, dala ish sharoitida katta ishonchlilikni ta'minlaydi. Keng miqyosda energiya ishlab chiqarish texnologiyasi sifatida yupqa plyonkali CdTe ni yanada yaratish uchun uning atrof-muhitga ta'sirini tushunish muhimdir. Shunga o'xshash tadqiqotlar CdTe fotovoltaiklarining hayot aylanishiga ta'sirini tushunish uchun boshqa tadqiqotchilar tomonidan amalga oshirildi (Kim, 2014). Kadmiy 2B guruhidagi kanserogendir va kadmiy rux va qo'rg'oshin kabi eritish metallarining yon mahsuloti sifatida ishlatiladi. Agar kadmiy o'zining ishlab chiqarilgan darajasida foydali maqsadlarda iste'mol qilinmasa, u to'planadi, sementlanadi va ko'miladi yoki poligonlarga tashlanadi (Fthenakis, 2004). Bular kadmiyni yo'q qilishning barqaror va istalgan mkanlari emas. CdTc asosidagi fotovoltaiklarni ishlab chiqarish uchun kadmiydan foydalanish ekologik toza vosita sifatida qabul qilinadi, chunki CdTe elementar kadmiyga qaraganda barqarorroqdir. Shuningdek, yong'in sodir bo'lgan taqdirda CdTe panelidan ajralib chiqadigan kadmiy so'rilishi va inkapsulator oynaga yopishishi va shu bilan atrof-muhitga oqib ketishining oldini olishi aniqlangan. Cd ishlab chiqarish emissiyasi yana bir muhim masala va asosiy savoldir. ISO (Xalqaro Standart Tashkiloti) direktivasiga asosan, kadmiy chiqindilari ruxni qayta ishlashdan kelib chiqadigan umumiy emissiyaning atigi 0,58% ni tashkil qiladi (Fthenakis, 2004; Raugei va boshq., 2007). Bundan tashqari, CdTe fotovoltaiklarining hayot aylanishidan atmosfera kadmiy chiqindilari ishlab chiqarilgan 15,0-17,0 g Cd / tonna Cd miqdorida baholanadi (Fthenakis, 2004).
Haegel va boshqalar, texnologiyaning yakuniy sinovi bozordir (Haegel va boshq., 2017). Yupqa plyonka CdTe uchun joriy modulning o'rtacha narxi polikristal Si bilan bir xil (Lazard, 2014). Bundan tashqari, Fraunhofer Quyosh energiyasi tizimlari instituti tomonidan chop etilgan fotovoltaik hisobotiga ko'ra, Germaniya; 2015 yil oxiriga kelib, yupqa plyonkali fotovoltaiklarning umumiy ishlab chiqarilishi 24 GVtni, kristalli kremniyniki esa 235 GVtni tashkil qilgani ko'rsatilgan (Fraunhofer instituti, 2016). Ishlab chiqarishdagi bunday katta farqga qaramay, ikkala texnologiya uchun inflyatsiyaga moslashtirilgan modul narxlari taxminan bir xil edi (Lazard, 2014). Bu raqobatbardosh modulning o'rtacha sotish narxlariga erishish uchun sezilarli darajada kamroq o'rnatish hajmi. Bu yupqa plyonkali texnologiya uchun narxni o'rganish egri chizig'i keng miqyosli energiya ishlab chiqarish uchun ko'proq mos kelishini isbotlaydi. CdTe uchun modulning past o'rtacha sotish narxlari juda kam quvvat sotib olish shartnomalariga (PPA) olib keldi. Qo'shma Shtatlarda 0,05 dollar/kVt dan past PPA narxlari juda keng tarqalgan bo'lsa-da, Qo'shma Shtatlarda qayd etilgan eng past PPA narxi - First Solar'ning nozik plyonkali CdTe modullari yordamida 0,038 dollar / kVt soat (Kenning, 2015; Ian va boshq., 2015). Ko'pgina mutaxassislar tomonidan bu har qanday energiya texnologiyasi uchun eng arzon PPA hisoblanadi. 3. Yupqa plyonkali CdTe ning buzilish darajasi 5. Atrof-muhitga ta'siri va yupqa plyonkali CdTe ning hayot aylanishi tahlili
Munozara Tijorat fotovoltaik modullari standart sinov shartlarida (1000 Vt/m², AM1,5, 25 °C) baholanadi, ammo haqiqiy ish sharoitlari sezilarli darajada farq qiladi. Modul ishlashining haqiqiy tabiati haqiqiy dala sharoitida baholash uchun muhimdir. Issiq va nam iqlim fotovoltaik modullarni uzoq muddatli qo'llash uchun eng ko'p sinov shartlari sifatida tushuniladi (Dubey va boshq., 2014). Ushbu tadqiqot ikkita eng muhim tijorat fotovoltaik texnologiyasining bunday sinov sharoitida ishlashini chuqur tushunishni rivojlantirishga qaratilgan. Ushbu tadqiqot natijalari Virtuani va boshqalar tomonidan chop etilgan tadqiqot bilan yaxshi kelishuvni ko'rsatadi. (2010), shuningdek, First Solar Inc (Hisobot: INFORME) hisoboti, bu erda CdTe ancha past harorat koeffitsientini ko'rsatdi. Bu shuni ko'rsatadiki, yupqa plyonkali CdTe modullari eng yirik tijorat fotovoltaik texnologiyasi, ya'ni kristalli kremniyga nisbatan sezilarli quvvat ishlab chiqarish ustunligiga ega. Fotovoltaik qurilmalarning konversiya samaradorligi odatda ish haroratining oshishi bilan kamayishi kuzatiladi. Bu asosan tashuvchining kontsentratsiyasining oshishi natijasida yuzaga keladigan ichki tashuvchining rekombinatsiya tezligining oshishi bilan bog'liq. Barcha fotovoltaik texnologiyalar uchun ochiq tutashuvdagi kuchlanish keskin pasayadi, qisqa tutashuv oqimi odatda harorat oshishi bilan yaxshilanadi (Virtuani va boshq., 2010). Ochiq tutashuvdagi kuchlanishning kamayishi kremniy va CIGS fotovoltaiklariga qaraganda sezilarli darajada kam bo'lib, qisqa tutashuv oqimining o'rtacha o'sishi kuzatilmoqda. Ushbu effektlar haroratning oshishi bilan to'ldirish omilining juda kam yo'qotilishi bilan birlashganda, polikristalli kremniy bilan solishtirganda yupqa plyonkali CdTe fotovoltaiklari uchun energiya ishlab chiqarish afzalligiga olib keladi. Pmax harorat koeffitsienti Virtuani va boshqalar tomonidan laboratoriya sinovlari shartlari uchun -0,21% / ° C da o'lchandi. u tijorat modullari uchun First Solar Inc. tomonidan -0,34%/"C va -0,28%/°C orasida o'lchanadi (Hisobot: INFORME; Virtuani va boshq., 2010). Fotovoltaik modullar uchun odatdagi maydon ish harorati 40 °C 60 °C gacha bo'lgan harorat va adabiyot ma'lumotnomalari, shuningdek, bu erda keltirilgan tadqiqot CdTe fotovoltaik massivlari ushbu harorat oralig'ida polikristal Si ga nisbatan energiya ishlab chiqarishda sezilarli afzalliklarga ega ekanligini ko'rsatadi.Bu kuzatish jismoniy hisoblar bilan ham tasdiqlanadi.
Green (2003) tomonidan tushuntirilgan. Kattaroq diapazonli materiallar kuchlanishga nisbatan ko'proq mutlaq sezgirlikka ega, ammo ularni haqiqiy kuchlanish qiymatlari bilan normallashtirishda vaziyat o'zgaradi. Shuning uchun, yuqoriroq diapazonli material, ya'ni CdTe, pastroq diapazonli material, ya'ni kremniy bilan solishtirganda, haroratga nisbatan past sezgirlikka ega. Qisqa tutashuv oqimi odatda harorat oshishi bilan ortadi. Bu tarmoqli diapazondagi yutilish koeffitsientining kamayishi bilan bog'liq. Haroratning qisqa tutashuv oqimiga ta'siri kristalli Si ning bilvosita tarmoqli bo'shlig'i bilan ham bog'liq (Green, 2003). Haroratning oshishi bilan bilvosita tarmoqli bo'shliq materiallarida yuqori emilimga erishish va ko'proq tashuvchilarni to'plash muhimroqdir. Shuning uchun, to'g'ridan-to'g'ri tarmoqli bo'shlig'i nozik filmi CdTe fotovoltaiklari ish haroratining oshishi bilan qisqa tutashuv oqimida ko'proq yaxshilanishni ko'rsatadi. To'ldirish faktori - maksimal quvvat nuqtasining ochiq tutashuvdagi kuchlanish va qisqa tutashuv oqimi mahsulotiga nisbati. Yuqorida aytib o'tilganidek, ochiq tutashuv kuchlanishi va qisqa tutashuv oqimining haroratga bog'liqligi sababli, har qanday berilgan haroratda bu nisbat, bu haroratdagi c-Si bilan solishtirganda, yupqa plyonkali CdTe uchun kattaroq bo'ladi. Bu yupqa plyonkali CdTe uchun harorat oshishi bilan to'ldirish omilining past yo'qotilishini tushuntiradi (Virtuani va boshq., 2010; Green, 2003). Fotovoltaik qurilmalarda yorug'likning yutilishiga namlik ham katta darajada ta'sir qiladi. Yupqa plyonkali CdTe ning spektral reaktsiyalarini kristalli Si bilan taqqoslaganda, namlik CdTe ning ishlashiga ta'sir qilmasligi, ab ga sezilarli ta'sir ko'rsatishi aniq bo'ladi. kremniyning sorbsiyasi (Hisobot: INFORME). Tashqi kvant samaradorligi natijalari shuni ko'rsatadiki, 950 nm da kristalli kremniyga javoban yo'qotish eng yuqori (Hisobot: INFORME). Bu, shuningdek, kvant samaradorligi eng yuqori bo'lgan kristalli Si uchun mintaqadir. Taxminan 1150 nm bo'lgan ikkinchi yutilish diapazoni xuddi shunday yo'qotishni ko'radi (Hisobot: INFORME). Yupqa qatlamli CdTe bilan yutilishning bunday yo'qolishi kuzatilmaydi. Buning o'rniga, CdTe kvant samaradorligi ostida bo'lgan ko'pgina hududlar engil daromadni ko'rsatadi (Hisobot: INFORME). Bu yuqori namlik ostida yupqa plyonkali CdTe ning yaxshi ishlashi sababini tushuntiradi.
Ushbu tadqiqotda yupqa plyonkali fotovoltaiklarning bir qancha afzalliklari ko'rsatilgan va umumlashtirilgan. Yupqa plyonkali CdTe kristalli kremniyga nisbatan bir qator afzalliklarga ega, jumladan ekstremal iqlim sharoitida dala ishlashi, texno-iqtisodiy jihatlar va atrof-muhit, shuningdek, hayot aylanishiga ta'siri. Taqdim etilgan tajribalar issiq va nam iqlimi bo'lgan Tailandda o'tkazildi, bu fotovoltaik ish uchun eng ekstremal sharoitlar hisoblanadi. Bunday sharoitda yupqa plyonkali fotovoltaik massivlar c-Si massivlariga nisbatan 20% gacha energiya ishlab chiqarish ustunligini namoyish etadi. O'rnatilgan sinov maydonlari uchun soyali sharoitlarni o'z ichiga olgan holda, yupqa plyonka CdTe bulutli sharoitda yanada ishonchli ishlashini ko'rsatadi. Bu yupqa plyonkali CdTe ni keng iqlim sharoitlari uchun ko'proq moslashtiradi. Ushbu tadqiqot doirasida dala ko'rsatkichlarining yuqori ishonchliligi ham ko'rsatildi, bu hisoblash modellashtirish orqali dala ko'rsatkichlarining ajoyib prognozlanishiga olib keladi. Bu kommunal miqyosda elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun nozik plyonkali CdTe dan keng foydalanish uchun asos yaratadi. Ekstremal iqlim sharoitida yupqa plyonkali CdTe massivlarini tahlil qilishdan tashqari, yupqa plyonkali CdTe ning boshqa bir qancha afzalliklari ham umumlashtiriladi. Kadmiy CdTe fotovoltaiklarining asosiy tarkibiy qismi bo'lsa-da, uni ishlab chiqarish va hayot aylanish jarayonida Cd emissiyasi barcha energiya texnologiyalari orasida eng past ko'rsatkichlardan biri hisoblanadi. Eng kam energiyani qoplash muddati yupqa plyonkali CdTe ni juda katta hajmdagi ilovalar uchun mos qiladi. Ishlab chiqarishning arzonligi uni energiyaga bo'lgan talabni qondirish uchun mos texnologiya sifatida belgilaydi. Kam CO2 emissiyasi va past global isish potentsiali nozik plyonkali CdTe ni ekologik barqaror energiya ishlab chiqarish uchun yanada jozibador qiladi. Bundan tashqari, ishlab chiqarish uchun suvdan kam foydalanish va kVt/soat elektr energiyasi ishlab chiqarish sanoat jarayonlari uchun toza suvdan foydalanishni kamaytirish zaruratini tasdiqlaydi. Shunday qilib, yupqa plyonkali CdTe fotovoltaiklari an'anaviy energiya manbalariga, shuningdek qimmatroq c-Si fotovoltaiklariga ajoyib alternativ sifatida foydalanish imkoniyatini beradi.