Amorficzny krzem został przygotowany przez Waltera Speara i Petera LeCombera w Dundee w Szkocji około 1973 roku. Użyli oni wyładowania żarzącego w gazie silanowym (SiH4), a produkt końcowy miał niezwykle imponujące i dobre właściwości elektroniczne. Amorficzne panele słoneczne są tworzone przez osadzanie cienkich warstw krzemu fotowoltaicznego na odpowiednim podłożu. Cóż, skoro o nich mowa, dlaczego nie przyjrzeć się zaletom i wadom amorficznych paneli słonecznych? Ponieważ te ekonomiczne rodzą pytanie, czy amorficzne panele słoneczne są dobre.
Czym są amorficzne panele słoneczne?
Zwykle ogniwa słoneczne są wykonane z kryształów krzemu przy użyciu różnych technik. Ogniwa słoneczne z krzemu amorficznego lub (a-Si) są niekrystaliczna alotropowa forma krzemu półprzewodnikowego. Dzięki dużej pojemności absorpcyjnej może być stosowany w ogniwach słonecznych o bardzo małej grubości, przeważnie około czynnika 100, mniejszej niż w krzemie krystalicznym. Oprócz podstawowego ogniwa słonecznego a-Si można również uzyskać amorficzne ogniwa słoneczne domieszkowane wodorem.
Struktura chemiczna amorficznych paneli słonecznych
Jest metaloid czterowartościowy z czterokrotną koordynacją i jest tetraedrycznie związany z sąsiednimi atomami krzemu. W ogniwach słonecznych z amorficznego krzemu struktura ta nie jest ciągła, a jej atomy są rozmieszczone losowo. Niektóre z jej atomów mają zwisające wiązania, powodując anomalne zachowanie wyjściowej energii elektrycznej. Poprzez pasywację materiału wodorem, to anomalne zachowanie wyjściowej energii elektrycznej może zostać zredukowane. W ten sposób generuje uwodorniony amorficzny krzem.
Jakie są zalety i wady amorficznych paneli słonecznych?
Ogniwa słoneczne z krzemu amorficznego są jednym z najstarszych typów ogniw cienkowarstwowych. Ze względu na ich przystępną cenę i elastyczność są stosowane w wielu systemach paneli słonecznych. Mimo to panele słoneczne z krzemu amorficznego mają pewne zalety i wady, które należy wziąć pod uwagę.
Jakie są zalety amorficznych paneli słonecznych?
Mając grubość około 1 mikrometra, te panele słoneczne należą do drugiej generacji paneli słonecznych. Niektóre zalety amorficznych paneli słonecznych to-
1. Tańsza konstrukcja i trwałość
Do produkcji ogniw słonecznych z amorficznego krzemu wykorzystuje się jedynie ułamek krzemu, co sprawia, że są one znacznie tańsze w produkcji. Ponadto materiały takie jak szkło, plastik lub stal nierdzewna są używane jako podłoża dla tych paneli. Materiały te są tańsze i łatwo dostępne. Panele te są bardziej tolerancyjne niż krystaliczne, a uszkodzona część nie ma dużego wpływu na ogólną moc wyjściową.
Zobacz także: Wszystko o zaletach ogniw paliwowych
2. Elastyczny, wszechstronny i lekki
Dzięki dużej elastyczności te panele są wykorzystywane w różnych celach. Panele te są również bardzo wszechstronne, ponieważ mogą również pełnić funkcję łatwo radzą sobie w warunkach słabego oświetlenia i są mniej wrażliwe na ciepło. Panele amorficzne są najlżejszymi panelami dostępnymi na rynku. Łatwiej jest je owinąć wokół powierzchni zakrzywionych ze względu na ich lekką i elastyczną strukturę. Ponadto, dzięki temu są łatwo przenośny z opcjami takimi jak składane i rolowane panele słoneczne.
Można również dostosować rozmiar, napięcie, kształt, a także natężenie i moc za pomocą procesu roll-to-roll.
3. Innowacyjny
W przeciwieństwie do innych paneli słonecznych, panele słoneczne z krzemu amorficznego są dostępne w kształtach okrągłych, sześciokątnych, kwadratowych i innych złożonych. Mają wysoki potencjał innowacyjny, a dzięki nowym i ulepszonym osiągnięciom technologicznym istnieje większy zakres ich integracji z różnymi codziennymi rzeczami. Specjalna wersja amorficznych paneli słonecznych jest zoptymalizowana pod kątem źródeł światła wewnętrznego, które mogą działać lepiej niż panele krystaliczne. A dzięki ulepszonym technologiom ta cecha znacznie się poprawi. Aby dowiedzieć się o zaletach i wadach amorficznych paneli słonecznych, należy również dokładnie przeanalizować wady amorficznych paneli słonecznych.
Przeczytaj także: 5 głównych zalet i wad energii wodnej
Jakie są wady amorficznych paneli słonecznych?
Ich przystępna cena jest ich ekskluzywną cechą, ale niższe koszty produkcji przekładają się na: następujące wady.
1. Żywotność
Te panele słoneczne mają bardzo krótka żywotność w porównaniu do innych typów paneli słonecznych. Podczas gdy monokrystaliczne i polikrystaliczne panele słoneczne wytrzymują co najmniej 20–25 lat, amorficzne panele słoneczne wytrzymują tylko 2 do 3 lat. Panele słoneczne amorficzne są silnie dotknięty degradacja wywołana światłem, degradacja wywołana potencjałem i degradacja związana z wiekiem, skutkująca krótszą żywotnością.
2. Niższa wydajność
Panele słoneczne amorficzne są najmniej wydajne spośród rodzaje dostępnych paneli słonecznychŚrednia wydajność tych paneli wynosi około 7%, podczas gdy panele monokrystaliczne i polikrystaliczne mają sprawność przekraczającą 20%. Degradacja pod wpływem światła jest poważną wadą amorficznych ogniw krzemowych domieszkowanych wodorem.
3. Wymagania dotyczące przestrzeni
Mniej wydajne panele oznaczają mniejszą generację energii przez panele słoneczne. Może to lub nie spełniać zapotrzebowania energetycznego Twojego gospodarstwa domowego. Tak więc, trzeba zainstalować więcej paneli w systemie paneli słonecznych. Do tego potrzebna jest duża przestrzeń.
Czy amorficzne panele słoneczne są dobre?
Pod względem wydajności i żywotności amorficzne panele słoneczne są nie jest niezawodny i trwały. Chociaż są o wiele bardziej ekonomiczne niż monokrystaliczne i polikrystaliczne panele słoneczne, to również jest wadą. Mniej wydajne panele słoneczne oznaczają niską produktywność, a aby sprostać zapotrzebowaniu na energię, potrzeba więcej paneli i więcej miejsca do ich zainstalowania.
Obecnie amorficzne panele słoneczne są realną opcją, jeśli chcesz przeprowadzić Projekt DIY lub system paneli słonecznych na małą skalę. Ale ponieważ te panele mają ograniczoną dostępność, trudno będzie je znaleźć. Więc jeśli szukasz systemu paneli słonecznych na dachu, skontaktuj się z lokalnym instalatorem solarnym, aby uzyskać lepsze i bardziej wydajne opcje. Czy amorficzne panele słoneczne są dobre? Odpowiedź na to pytanie jest już dość jasna po zapoznaniu się z zaletami i wadami amorficznych paneli słonecznych.
Jaka jest wydajność amorficznych paneli słonecznych?
Amorficzne panele słoneczne to najmniej wydajny a panele domieszkowane wodorem są bardzo podatne na degradację wywołaną światłem. Wydajność tych paneli jest około 6-7%. W porównaniu do standardowych paneli słonecznych, panele amorficzne wytwarzają energię elektryczną w tempie około jednej trzeciej szybkości. Nawet jeśli dokonasz dalszych inwestycji w te panele, ich teoretyczny limit wydajności wynosi około 15%, co nadal jest mniej niż w przypadku przeciętnego panelu słonecznego.
Jaka jest żywotność amorficznych paneli słonecznych?
Średnia żywotność amorficznych paneli słonecznych waha się od 2 do 3 lat. Ciągły wpływ na wydajność z powodu degradacji wywołanej światłem (LID) i niskiej sprawności z powodu tańszych materiałów skutkuje krótszą żywotnością tych paneli.
Zobacz także: Jak oceniać panele słoneczne za pomocą 5 kluczowych parametrów
Do czego służą amorficzne panele słoneczne?
Panele słoneczne z krzemu amorficznego nie są wykorzystywane wyłącznie jako panele słoneczne na dachach, ale są również preferowane szeroki zakres zastosowań ze względu na ich elastyczność. Niektóre z najczęstszych i prawdopodobnych zastosowań amorficznych paneli słonecznych to lub będą zasilać następujące rzeczy.
- Kalkulatory
- Budynki poza siecią i podobne miejsca o niskim zapotrzebowaniu na energię
- Oświetlenie zewnętrzne
- Małe i przenośne gadżety, takie jak e-czytniki i ładowarki słoneczne do telefonów
- Zegarki i dodatki odzieżowe
- Okna z przezroczystymi gradientami
Cóż, dzisiaj dowiedziałeś się o zaletach i wadach amorficznych paneli słonecznych oraz o powodach ich wad. Do czego służą amorficzne panele słoneczne? Ich zastosowanie nie ogranicza się tylko do paneli słonecznych na dachach, a w niedalekiej przyszłości prawdopodobnie będą instalowane również w ubraniach. Czas podzielić się tą informacją ze znajomymi i rodziną, aby zwiększyć świadomość i wiedzę na ten temat.
