Atsinaujinančios energijos srityje plonasluoksnės fotovoltinės (PV) sistemos pasirodė kaip perspektyvi technologija, siūlanti universalų ir keičiamą požiūrį į saulės elektros energijos gamybą. Skirtingai nuo įprastų silicio pagrindo saulės kolektorių, plonasluoksnės PV sistemos naudoja ploną puslaidininkinės medžiagos sluoksnį, nusodintą ant lankstaus pagrindo, todėl jos yra lengvos, lanksčios ir pritaikomos įvairioms reikmėms. Šiame tinklaraščio įraše gilinamasi į plonasluoksnių PV sistemų pagrindus, nagrinėjami jų komponentai, veikimas ir privalumai, kuriuos jos suteikia atsinaujinančios energijos aplinkai.
Plonasluoksnių PV sistemų komponentai
Fotoaktyvus sluoksnis: Plonos plėvelės PV sistemos šerdis yra fotoaktyvus sluoksnis, paprastai pagamintas iš tokių medžiagų kaip kadmio teluridas (CdTe), vario indžio galio selenidas (CIGS) arba amorfinis silicis (a-Si). Šis sluoksnis sugeria saulės šviesą ir paverčia ją elektros energija.
Substratas: Fotoaktyvus sluoksnis nusodinamas ant pagrindo, kuris suteikia struktūrinę atramą ir lankstumą. Įprastos pagrindo medžiagos yra stiklo, plastiko arba metalo folija.
Inkapsuliavimas: siekiant apsaugoti fotoaktyvųjį sluoksnį nuo aplinkos veiksnių, tokių kaip drėgmė ir deguonis, jis yra įdėtas tarp dviejų apsauginių sluoksnių, paprastai pagamintų iš polimerų arba stiklo.
Elektrodai: elektriniai kontaktai arba elektrodai naudojami generuotai elektrai surinkti iš fotoaktyvaus sluoksnio.
Santakos dėžė: Santakos dėžutė yra centrinis sujungimo taškas, jungiantis atskirus saulės modulius ir nukreipiantis pagamintą elektros energiją į keitiklį.
Inverteris: keitiklis paverčia nuolatinės srovės (DC) elektros energiją, pagamintą PV sistemos, į kintamos srovės (AC) elektros energiją, kuri yra suderinama su elektros tinklu ir dauguma buitinių prietaisų.
Plonasluoksnių PV sistemų veikimas
Saulės šviesos sugertis: Kai saulės šviesa patenka į fotoaktyvųjį sluoksnį, fotonai (šviesos energijos paketai) sugeriami.
Elektronų sužadinimas: Sugerti fotonai sužadina elektronus fotoaktyvioje medžiagoje, todėl jie pereina iš žemesnės energijos būsenos į aukštesnės energijos būseną.
Krūvio atskyrimas: Šis sužadinimas sukuria krūvio disbalansą, kai vienoje pusėje kaupiasi elektronų perteklius, o kitoje – elektronų skylės (elektronų nebuvimas).
Elektros srovės srautas: fotoaktyvioje medžiagoje esantys elektriniai laukai nukreipia atskirtus elektronus ir skyles link elektrodų, generuodami elektros srovę.
Plonasluoksnių PV sistemų privalumai
Lengvos ir lanksčios: Plonos plėvelės PV sistemos yra žymiai lengvesnės ir lankstesnės nei įprastos silicio plokštės, todėl jos tinka įvairioms reikmėms, įskaitant stogus, pastatų fasadus ir nešiojamus maitinimo sprendimus.
Našumas esant prastam apšvietimui: Plonos plėvelės PV sistemos yra linkusios geriau veikti prasto apšvietimo sąlygomis, palyginti su silicio plokštėmis, gamindamos elektrą net debesuotomis dienomis.
Mastelio keitimas: plonasluoksnių PV sistemų gamybos procesas yra labiau keičiamas ir pritaikomas masinei gamybai, todėl gali sumažėti sąnaudos.
Medžiagų įvairovė. Plonasluoksnėse PV sistemose naudojamų puslaidininkinių medžiagų įvairovė suteikia galimybę toliau gerinti efektyvumą ir sumažinti išlaidas.
Išvada
Plonos plėvelės fotovoltinės energijos sistemos sukėlė revoliuciją saulės energijos srityje ir siūlo daug žadantį kelią link tvarios ir atsinaujinančios energijos ateities. Jų lengvas, lankstus ir pritaikomas pobūdis kartu su mažesnėmis sąnaudomis ir geresniu našumu prasto apšvietimo sąlygomis daro juos patraukliu pasirinkimu įvairioms reikmėms. Tęsiant mokslinius tyrimus ir plėtrą, plonasluoksnės PV sistemos yra pasirengusios vaidinti vis svarbesnį vaidmenį tvariai ir ekologiškai patenkinant mūsų pasaulinius energijos poreikius.
Paskelbimo laikas: 2024-06-25