Chủ YếU Công nghệ

Cadmium Telluride thiết bị quang điện mặt trời

Cadmium Telluride thiết bị quang điện mặt trời
Cadmium Telluride thiết bị quang điện mặt trời

Video: thầy Nhân - Hiện tượng quang điện trong 2024, Tháng Chín

Video: thầy Nhân - Hiện tượng quang điện trong 2024, Tháng Chín
Anonim

Pin mặt trời Cadmium Telluride, còn được gọi là màng mỏng quang điện cadmium Telluride hoặc cadmium Telluride, một thiết bị quang điện tạo ra điện từ ánh sáng bằng cách sử dụng một màng mỏng cadmium Telluride (CdTe). Pin mặt trời CdTe khác với các công nghệ quang điện silic tinh thể ở chỗ chúng sử dụng một lượng nhỏ chất bán dẫn hơn một màng mỏng để chuyển đổi năng lượng ánh sáng hấp thụ thành điện tử. Mặc dù pin mặt trời CdTe kém hiệu quả hơn các thiết bị silicon tinh thể, nhưng chúng có thể rẻ hơn để sản xuất và công nghệ này có khả năng vượt qua silicon về chi phí cho mỗi kilowatt công suất lắp đặt. Mặc dù các công nghệ màng mỏng chiếm thị phần nhỏ trên thị trường các thiết bị quang điện, phân khúc này dự kiến ​​sẽ phát triển nhanh chóng, vì có nhiều quan tâm trong việc phát triển các phương pháp sản xuất mới có thể mở khóa quy mô kinh tế.

Công nghệ màng mỏng đầu tiên được phát triển là silic vô định hình, trong đó silic được lắng ngẫu nhiên lên một chất nền (trái ngược với mạng tinh thể thông thường nhìn thấy trong tinh thể wafer). Công nghệ này có một số vấn đề: quá trình lắng silicon lên đế rất tốn thời gian và chi phí, và các tế bào không hiệu quả. Công nghệ màng mỏng CdTe hiệu quả hơn khoảng 11% so với silic vô định hình, vì khoảng cách dải của nó (năng lượng cần thiết để kích thích electron từ nguyên tử của nó vào trạng thái mà electron có thể di chuyển tự do) là 1,4 volt và do đó rất phù hợp với phổ mặt trời tốt. Nó cũng thuận lợi hơn nhiều cho sản xuất hàng loạt, vì màng mỏng CdTe có thể được lắng đọng trên đế một cách nhanh chóng và là một công nghệ thông lượng cao. Mỗi tế bào bao gồm một điểm nối của cadmium sulfide pha tạp n, được gọi là lớp cửa sổ của Lát, trên đỉnh của một lớp cadmium Telluride pha tạp p, được gọi là chất hấp thụ. Một tiếp xúc phía trước dẫn điện trong suốt bao phủ cadmium sulfide, trong khi CdTe tiếp xúc với chất nền bề mặt phía sau dẫn điện.

Mặc dù tiềm năng của nó, ngành công nghiệp điện tử đã chuyển sang cố gắng loại bỏ cadmium nguyên tố khỏi thiết bị điện tử cá nhân vì cadmium là chất độc tích lũy. Ở châu Âu, luật hạn chế các chất độc hại (RoHS) đã mạnh mẽ trong việc loại bỏ cadmium khỏi các thiết bị điện tử do ảnh hưởng sức khỏe. Cadmium không chỉ gây rủi ro cho sức khỏe người tiêu dùng mà còn gây nguy hiểm cho người khai thác trong quá trình khai thác nguyên liệu thô, cho công nhân chế biến nguyên liệu và hết tuổi thọ trong quá trình xử lý.

Những người đề xuất cho rằng cadmium ở dạng pin mặt trời màng mỏng ổn định hơn và ít tan hơn so với các thiết bị điện tử khác và sẽ có ít rủi ro cho sức khỏe và môi trường, vì các hợp kim được gói gọn trong các mô-đun. Tuy nhiên, đã có những lo ngại về việc lọc cadmium từ các mô-đun bị hỏng. Ngoài ra, mặc dù đã được khuyến khích rằng tái chế vòng kín sẽ giải quyết bất kỳ mối lo ngại nào về việc xử lý cuối vòng đời, các nhà phê bình nhấn mạnh rằng ngay cả các hệ thống tái chế vòng kín cũng không phục hồi được mọi thứ.