Vigtigste teknologi

Kadmium Tellurid solcelle fotovoltaisk enhed

Kadmium Tellurid solcelle fotovoltaisk enhed
Kadmium Tellurid solcelle fotovoltaisk enhed
Anonim

Kadmium Tellurid solcelle, også kaldet cadmium Tellurid fotovoltaisk eller cadmium Tellurid tynd film, en fotovoltaisk enhed, der producerer elektricitet fra lys ved hjælp af en tynd film af cadmium tellurid (CdTe). CdTe-solceller adskiller sig fra krystallinsk silicium fotovoltaisk teknologi, idet de bruger en mindre mængde halvleder - en tynd film - til at konvertere absorberet lysenergi til elektroner. Selvom CdTe-solceller er mindre effektive end krystallinske siliciumenheder, kan de være billigere at fremstille, og teknologien har potentialet til at overgå silicium med hensyn til omkostninger pr. Kilowatt installeret kapacitet. Selvom tyndfilmteknologier tegner sig for en lille del af markedet for solceller, forventes dette segment at vokse hurtigt, da der er stor interesse i at udvikle nye produktionsmetoder, der kan låse stordriftsfordele op.

Den første tynde filmteknologi, der blev udviklet, var amorf silicium, hvor silicium tilfældigt blev afsat på et underlag (i modsætning til det almindelige krystalgitter, der blev set i skivekrystaller). Denne teknologi havde nogle problemer: processen med afsætning af silicium på underlaget var tidskrævende og kostbar, og cellerne var ineffektive. CdTe tynd filmteknologi er omkring 11 procent mere effektiv end amorf silicium, da dens båndgap (den energi, der er nødvendig for at begejse et elektron fra sit atom til en tilstand, hvor elektronet kan bevæge sig frit) er 1,4 elektron volt og dermed matcher solspektret meget godt. Det er også meget mere befordrende for masseproduktion, da den tynde CdTe-film hurtigt kan afsættes på underlaget og er en teknologi med høj kapacitet. Hver celle omfatter et kryds af n-dopet cadmiumsulfid, kendt som ”vindueslaget”, oven på et p-dopet lag af cadmium Tellurid, kendt som ”absorber”. En gennemsigtig ledende frontkontakt dækker cadmiumsulfid, mens CdTe er i kontakt med et ledende bagoverfladesubstrat.

På trods af sit potentiale er elektronikindustrien flyttet for at forsøge at fjerne elementært cadmium fra personlig elektronik, fordi cadmium er en kumulativ gift. I Europa har lovgivningen om begrænsning af farlige stoffer (RoHS) været stærk med hensyn til at fjerne cadmium fra elektroniske apparater på grund af sundhedseffekter. Ikke kun repræsenterer cadmium en sundhedsrisiko for forbrugerne, men det er også farligt for minearbejdere under ekstraktion af råvarerne, for arbejdstagere, der forarbejder materialet og ved slutningen af ​​livet under bortskaffelse.

Tilhængere hævder, at cadmium i form af en tyndfilms solcelle er mere stabil og mindre opløselig end i anden elektronik, og at der ville være ringe risiko for sundhed og miljø, da legeringerne er indkapslet i modulerne. Der har imidlertid været bekymringer vedrørende kadmiumudvaskning fra ødelagte moduler. Selvom det er blevet fremmet, at genbrug af lukkede kredsløb vil imødegå enhver bekymring med hensyn til bortskaffelse af udtjent levetid, fremhæver kritikere, at selv genbrugssystemer med lukket sløjfe ikke genvinder alt.