Historie vývoje materiálů ve fotovoltaice

Ve fotovoltaickém průmyslu hraje výběr a vývoj materiálů zásadní roli v účinnosti a ceně solárních článků. Následuje přehled použití a historie vývoje materiálů ve fotovoltaickém průmyslu v různých prostředích.

Monokrystalický křemík: Monokrystalický křemík je jedním z prvních materiálů široce používaných ve fotovoltaickém průmyslu. Má vysokou čistotu a dobrou elektronickou strukturu, takže má vysokou účinnost konverze. Proces přípravy monokrystalu křemíku je však složitý a drahý, což omezuje jeho komerční použití ve velkém měřítku.

Polysilicon: Polysilicon je levnější alternativní materiál. Vzhledem k nepravidelnosti jeho struktury zrn je jeho konverzní účinnost o něco nižší než u monokrystalu křemíku. Vzhledem k relativně jednoduchému procesu přípravy polysilikonu je však jeho cena nižší a je široce používán ve fotovoltaických systémech pro hromadnou výrobu a komerční propagaci.

Tenkovrstvé solární články: S potřebou dalšího snižování nákladů a škálovatelnosti začínají získávat pozornost tenkovrstvé solární články. Tenkovrstvé solární články používají řadu různých materiálů, jako je měď-indium-gallium selenid (CIGS), měď zinek-cín síra (CZTS) a karbamát (perovskit). Tyto materiály nabízejí nižší výrobní náklady a větší flexibilitu, ale v současnosti čelí výzvám v účinnosti a stabilitě konverze.

Vznikající materiály: Kromě tradičních materiálů na bázi křemíku a materiálů pro tenkovrstvé solární články existují také některé nové materiály, které se objevují ve fotovoltaickém průmyslu. Například organické solární články využívají organické polovodičové materiály a jsou levné, lehké a flexibilní, ale jejich konverzní účinnost je relativně nízká. Kromě toho jsou perovskitové solární články novou technologií solárních článků, která v posledních letech přitahuje širokou pozornost, s potenciálem vysoké účinnosti konverze a nízkých výrobních nákladů.

Stručně řečeno, za různých okolností materiály používané ve fotovoltaickém průmyslu prošly transformací z tradičních materiálů na bázi křemíku na materiály pro tenkovrstvé solární články a objevily se také některé nově vznikající materiály. V budoucnu, s pokrokem vědy a techniky a neustálým vývojem potřeb, bude vývoj fotovoltaických materiálů i nadále usilovat o vyšší účinnost konverze, nižší náklady a lepší udržitelnost.

Xiamen Egret Solar New Energy Technology Co., Ltd.