L'energia solare è sempre più considerata una possibile risposta al dilemma energetico globale, poiché il mondo soffre dell'imminente scomparsa dei combustibili fossili e del grave inquinamento causato dai combustibili. Le celle solari sono un modo realistico per trasformare l'energia solare in energia elettrica utilizzabile tra i molti modi per generare energia dal sole. E tra tutti i tipi di celle solari, Celle solari al tellururo di cadmio sono da tempo considerati una possibile opzione per la creazione di celle solari affidabili e a prezzi ragionevoli.
Dopo le celle solari a base di silicio cristallino, le celle solari fotovoltaiche al tellururo di cadmio sono la tecnologia di celle solari più ampiamente utilizzata a livello globale. Alternative rapide e convenienti alle tradizionali celle solari a base di silicio PV le tecnologie esistono sotto forma di Celle solari fotovoltaiche a film sottile CdTe.
Le celle solari realizzate in tellururo di cadmio (CdTe) utilizzano strati di film sottile di tellururo di cadmio semiconduttore per convertire la luce solare assorbita in energia. Uno strato di pasta di carbonio drogata con rame funge da elettrodo inferiore e ossido di stagno (SnO2) o ossido stannoso con una base di cadmio funge da elettrodo superiore (Cd2SnO4)Il solfuro di cadmio (CdS) è posizionato tra lo strato superiore e il tellururo di cadmio semiconduttore.
Le celle solari al calcio sono efficienti?
Sì, le celle solari al calcio sono efficienti. Dal 2001, la migliore efficienza delle celle si è stabilizzata attorno al 16.5%. La possibilità di aumentare la corrente è stata sfruttata quasi interamente, ma i problemi più impegnativi relativi alla qualità della giunzione, alle caratteristiche del CdTe e al contatto non sono stati risolti con successo.
Per aumentare l'efficienza delle celle, il CdTe deve essere drogato meglio e devono essere implementate fasi di produzione essenziali come ricristallizzazione del cloruro di cadmio e il contatto deve essere meglio compreso. Poiché il CdTe possiede l'ideale banda proibita per i dispositivi a giunzione singola, è logico che le celle CdTe prodotte in serie siano in grado di raggiungere efficienze prossime al 20% (come è già stato dimostrato nelle leghe CIS).
Quali sono i vantaggi delle celle solari al calcio?
Ecco alcuni vantaggi derivanti dall'utilizzo delle celle solari al calcio:
- Le caratteristiche di due diverse forme di molecole di cadmio, solfuro di cadmio e tellururo di cadmio, sono ciò che consente la conversione dell'energia solare in elettricità. Di conseguenza, la produzione è resa più semplice rispetto al processo laborioso di combinazione di due diversi tipi di silicio drogato in un pannello solare in silicio utilizzando solo una miscela di base di molecole per ottenere le qualità desiderate.
- Il tellururo di cadmio è un buon concorrente per la luce solare perché assorbe la luce a una lunghezza d'onda quasi perfetta, il che gli consente di catturare energia a lunghezze d'onda più corte rispetto ai pannelli in silicio.
- Il cadmio è abbondante. Poiché è prodotto come sottoprodotto di altri metalli industriali significativi, tra cui lo zinco, è abbondante e non subisce le grandi fluttuazioni di prezzo che hanno subito i prezzi del silicio negli ultimi due anni.
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Quali sono gli svantaggi delle celle solari al calcio?
Rispetto alle celle solari al silicio, i pannelli solari al tellururo di cadmio hanno ora un'efficienza del 10.6%, che è notevolmente meno efficiente. Il tellurio non è così abbondante come il cadmio. Ci sono solo da 1 a 5 parti per miliardo dell'elemento tellurio (Te) nella crosta terrestre.
La produzione globale di tellurio nel 2007 è stata pari a 135 tonnellate metriche, Secondo USGSLa maggior parte è un sottoprodotto del rame, mentre quantità minori provengono da piombo e oro.
La quantità di moduli fotovoltaici CdTe che possono essere prodotti sarà alla fine limitata dalla fornitura di tellurio, che sarebbe necessaria per produrre un gigawatt (GW) di moduli fotovoltaici CdTe (alle attuali efficienze e spessori) richiederebbe circa 93 tonnellate metriche.
Negli ultimi anni, le celle solari CdTe hanno visto un sorprendente guadagno in termini di efficienza. Infine, un corpo significativo di letteratura scientifica supporta l'impatto ambientale eccezionalmente minimo di questa tecnologia.
Anche le recensioni sfavorevoli dimostrano quanto sia insolito che i moduli rotti abbiano una quantità significativa di cadmio che fuoriesce nel terreno. Inoltre, non ci sarà esposizione al cadmio in caso di incendio domestico. Inoltre, questa fantastica tecnologia è completamente pulita grazie alla natura completamente riciclabile dei moduli CdTe.
