Galvenais tehnoloģija

Kadmija telurīda saules bateriju fotoelektriskā ierīce

Kadmija telurīda saules bateriju fotoelektriskā ierīce
Kadmija telurīda saules bateriju fotoelektriskā ierīce
Anonim

Kadmija telūrīda saules baterija, saukta arī par kadmija telurīda fotoelementu vai kadmija telurīda plānu plēvi, fotoelementu ierīce, kas ražo elektrību no gaismas, izmantojot plānu kadmija telurīda plēvi (CdTe). CdTe saules baterijas atšķiras no kristāliskā silīcija fotoelektriskajām tehnoloģijām ar to, ka, lai absorbētu gaismas enerģiju pārveidotu elektronos, tie izmanto mazāku pusvadītāja - plānas plēves - daudzumu. Lai arī CdTe saules baterijas ir mazāk efektīvas nekā kristāliskā silīcija ierīces, tās var būt lētākas ražot, un tehnoloģijai ir potenciāls pārsniegt silīciju, ņemot vērā izmaksas par uzstādītās jaudas kilovatu. Lai arī plānas plēves tehnoloģijas veido nelielu daļu no fotoelektrisko ierīču tirgus, ir sagaidāms, ka šis segments strauji augs, jo ir liela interese par jaunu ražošanas metožu izstrādi, kas varētu izmantot apjomradītus ietaupījumus.

Pirmā plānas plēves tehnoloģija, kas tika izstrādāta, bija amorfs silīcijs, kurā silīcijs tika nejauši uzklāts uz pamatnes (pretstatā parastajam kristāla režģim, ko novēroja vafeļu kristālos). Šai tehnoloģijai bija dažas problēmas: silīcija nogulsnēšana uz pamatnes bija laikietilpīga un dārga, un šūnas bija neefektīvas. CdTe plānas plēves tehnoloģija ir par aptuveni 11 procentiem efektīvāka nekā amorfs silīcijs, jo tās joslu sprauga (enerģija, kas nepieciešama, lai ierosinātu elektronu no tā atoma stāvoklī, kurā elektrons var brīvi pārvietoties) ir 1,4 elektronu volti un tādējādi ļoti atbilst saules spektram. labi. Tas daudz veicina arī masveida ražošanu, jo CdTe plānu plēvi var ātri nogulsnēt uz pamatnes, un tā ir tehnoloģija ar augstu caurlaides spēju. Katrā šūnā ir n-leģēta kadmija sulfīda, kas pazīstams kā “loga slānis”, krustojums virs p-leģēta kadmija telurīda slāņa, kas pazīstams kā “absorbētājs”. Caurspīdīgs, vadošs priekšējais kontakts pārklāj kadmija sulfīdu, bet CdTe ir saskarē ar vadošu aizmugurējās virsmas substrātu.

Neskatoties uz potenciālu, elektronikas nozare ir mēģinājusi noņemt elementāro kadmiju no personīgās elektronikas, jo kadmijs ir kumulatīvs inde. Eiropā bīstamo vielu ierobežošanas (RoHS) tiesību akti ir bijuši spēcīgi, novēršot kadmiju no elektroniskām ierīcēm veselības ietekmes dēļ. Kadmijs ne tikai rada risku veselībai patērētājiem, bet arī ir bīstams kalnračiem izejvielu ieguves laikā, darba ņēmējiem, kuri tos apstrādā, un dzīves laikā to iznīcināšanas laikā.

Atbalstītāji apgalvo, ka kadmijs plānas plēves saules baterijas formā ir stabilāks un mazāk šķīstošs nekā citās elektronikās un ka būtu mazs risks veselībai un videi, jo sakausējumi ir iekapsulēti moduļos. Tomēr ir radušās bažas par kadmija izskalošanos no salauztiem moduļiem. Turklāt, lai arī tiek veicināts, ka slēgtā cikla pārstrāde risina visas bažas par aprites cikla beigām, kritiķi uzsver, ka pat slēgta cikla pārstrādes sistēmas visu neatgūst.