Fosil yakıtların tükenme tehlikesi ve bu yakıtların yol açtığı ciddi kirlilik nedeniyle küresel enerji ikilemine olası bir çözüm olarak güneş enerjisi giderek daha fazla görülüyor. Güneşten enerji üretmenin birçok yolu arasında güneş pilleri, güneş enerjisini kullanılabilir elektrik enerjisine dönüştürmenin gerçekçi bir yoludur. Ve tüm güneş pili çeşitleri arasında, kadmiyum tellür güneş pilleri uzun zamandır güvenilir ve uygun fiyatlı güneş pilleri üretimi için potansiyel bir seçenek olarak görülmektedir.
Kristal silikon bazlı güneş pillerinden sonra, kadmiyum tellür fotovoltaik güneş pilleri, dünya çapında en yaygın kullanılan güneş pili teknolojisidir. Geleneksel silikon bazlı fotovoltaik teknolojilerine hızlı ve uygun fiyatlı alternatifler , CdTe ince film fotovoltaik güneş pilleri şeklinde mevcuttur.
Kadmiyum tellür (CdTe) ile üretilen güneş pilleri, emilen güneş ışığını enerjiye dönüştürmek için yarı iletken kadmiyum tellürün ince film katmanlarını kullanır. Bakır katkılı karbon macunu alt elektrot görevi görürken, kalay oksit (SnO2) veya kadmiyum bazlı kalay oksit (Cd2SnO4) üst elektrot görevi görür . Kadmiyum sülfür (CdS) ise üst katman ile yarı iletken kadmiyum tellür arasına yerleştirilir.
Kalsiyum Güneş Hücreleri Verimli midir?
Evet, Kalsiyum Güneş Hücreleri verimlidir. 2001'den beri en iyi hücre verimliliği %16.5 civarında sabitlendi. Akımı artırma olasılığı neredeyse tamamen değerlendirildi, ancak bağlantı kalitesi, CdTe özellikleri ve temasla ilgili daha zorlu sorunlar başarılı bir şekilde çözülemedi.
Hücre verimliliğini artırmak için CdTe'nin daha iyi katkılanması ve kadmiyum klorür yeniden kristalleştirme ve temas gibi temel üretim adımlarının daha iyi anlaşılması gerekmektedir. CdTe, tek bağlantılı cihazlar için ideal bant aralığına sahip olduğundan , seri üretilen CdTe hücrelerinin %20'nin üzerinde verimliliğe ulaşabilmesi mantıklıdır (CIS alaşımlarında zaten gösterildiği gibi).
Kalsiyum Güneş Hücrelerinin Avantajları Nelerdir?
Kalsiyum güneş hücrelerinin kullanılmasının bazı faydaları şunlardır:
- İki farklı kadmiyum molekülü formunun, kadmiyum sülfür ve kadmiyum tellürürün özellikleri, güneş enerjisinin elektriğe dönüştürülmesini sağlar. Buna göre, üretim, istenen nitelikleri elde etmek için sadece temel bir molekül karışımı kullanılarak, iki farklı türde katkılı silikonu bir silikon güneş panelinde birleştirmenin emek yoğun sürecine kıyasla daha basit hale getirilir.
- Kadmiyum tellür, güneş ışığına çok iyi uyum sağlar çünkü neredeyse mükemmel bir dalga boyundaki ışığı emer ve böylece silikon panellerin yakalayabildiğinden daha kısa dalga boylarında enerji yakalayabilir.
- Kadmiyum bol miktarda bulunur. Çinko da dahil olmak üzere diğer önemli endüstriyel metallerin yan ürünü olarak üretildiği için bol miktarda bulunur ve silikon fiyatlarının son iki yılda yaşadığı büyük fiyat dalgalanmalarını yaşamaz.
Ayrıca Okuyun: Farklı Güneş Enerjisi Şarj Kontrol Cihazı Türleri Nelerdir?
Kalsiyum Güneş Hücrelerinin Dezavantajları Nelerdir?
Silisyum güneş hücrelerine kıyasla, kadmiyum tellür güneş panelleri artık %10.6 verimliliğe sahip, bu da önemli ölçüde daha az verimli. Tellür, Kadmiyum kadar bol değildir. Dünya kabuğunda tellür (Te) elementinin milyarda sadece 1 ila 5 parçası vardır.
ABD Jeolojik Araştırmalar Birimi'ne (USGS) göre, 2007 yılında küresel tellür üretimi toplam 135 metrik ton oldu . Bunun büyük çoğunluğu bakır üretiminin yan ürünü olup, daha küçük miktarları kurşun ve altından elde edilmektedir.
Üretilebilecek CdTe fotovoltaik modüllerinin miktarı nihayetinde tellür arzıyla sınırlı olacaktır; mevcut verimlilik ve kalınlıklarda bir gigawatt (GW) CdTe fotovoltaik modül üretmek için yaklaşık 93 metrik ton tellür gerekecektir.
Son yıllarda, CdTe güneş hücreleri verimlilikte şaşırtıcı bir artış gördü. Son olarak, önemli bir bilimsel literatür gövdesi bu teknolojinin olağanüstü derecede minimal çevresel etkisini destekliyor.
Olumsuz eleştiriler bile kırık modüllerin toprağa önemli miktarda kadmiyum kaçırmasının ne kadar sıra dışı olduğunu göstermektedir. Ayrıca, bir ev yangını durumunda kadmiyuma maruz kalma olmayacaktır. Ayrıca, bu harika teknoloji CdTe modüllerinin tamamen geri dönüştürülebilir yapısı nedeniyle tamamen temizdir.
