Utama teknologi

Peranti fotovoltaik sel solar kadmium Telluride

Peranti fotovoltaik sel solar kadmium Telluride
Peranti fotovoltaik sel solar kadmium Telluride
Anonim

Sel solar kadmium Telluride, juga disebut fotovoltaik kadmium Telluride atau filem tipis kadmium Telluride, alat fotovoltaik yang menghasilkan elektrik dari cahaya dengan menggunakan filem nipis kadmium Telluride (CdTe). Sel suria CdTe berbeza dengan teknologi fotovoltaik silikon kristal kerana mereka menggunakan jumlah semikonduktor yang lebih kecil - sebuah filem nipis - untuk menukar tenaga cahaya yang diserap menjadi elektron. Walaupun sel suria CdTe kurang efisien daripada peranti silikon kristal, ia dapat dihasilkan dengan lebih murah, dan teknologi ini berpotensi untuk mengatasi silikon dari segi kos per kilowatt kapasiti terpasang. Walaupun teknologi filem tipis menyumbang sebahagian kecil pasaran dalam alat fotovoltaik, segmen ini diharapkan berkembang pesat, kerana terdapat banyak minat untuk mengembangkan kaedah pembuatan novel yang dapat membuka skala ekonomi.

Teknologi filem nipis pertama yang dikembangkan adalah silikon amorf, di mana silikon disimpan secara rawak ke substrat (berbanding dengan kisi kristal biasa yang dilihat pada kristal wafer). Teknologi ini mempunyai beberapa masalah: proses memasukkan silikon ke substrat memakan masa dan mahal, dan sel-selnya tidak efisien. Teknologi filem nipis CdTe sekitar 11 peratus lebih cekap daripada silikon amorf, kerana jurang pita (tenaga yang diperlukan untuk membangkitkan elektron dari atomnya ke keadaan di mana elektron dapat bergerak bebas) adalah 1.4 elektron volt dan dengan itu sangat sepadan dengan spektrum suria dengan baik. Ia juga lebih kondusif untuk pengeluaran besar-besaran, kerana filem nipis CdTe dapat dimasukkan ke dalam substrat dengan cepat dan merupakan teknologi throughput tinggi. Setiap sel terdiri dari persimpangan kadmium sulfida n-doped, yang dikenal sebagai "lapisan tingkap," di atas lapisan p-doped kadmium Telluride, yang dikenal sebagai "penyerap." Kontak depan konduktif yang telus meliputi kadmium sulfida, sementara CdTe bersentuhan dengan substrat permukaan belakang yang konduktif.

Walaupun berpotensi, industri elektronik telah berusaha untuk membuang unsur kadmium dari elektronik peribadi kerana kadmium adalah racun kumulatif. Di Eropah, undang-undang Pembatasan Bahan Berbahaya (RoHS) sangat ampuh dalam menghilangkan kadmium dari alat elektronik kerana kesan kesihatan. Kadmium bukan sahaja merupakan risiko kesihatan bagi pengguna, tetapi juga berbahaya bagi pelombong semasa pengekstrakan bahan mentah, pekerja yang memproses bahan tersebut, dan pada akhir hayat semasa pembuangan.

Para penyokong mendakwa bahawa kadmium dalam bentuk sel surya filem tipis lebih stabil dan kurang larut daripada elektronik lain dan bahawa akan ada sedikit risiko untuk kesihatan dan alam sekitar, kerana aloi dikemas dalam modul. Walau bagaimanapun, terdapat kebimbangan mengenai pencucian kadmium dari modul yang rosak. Selain itu, walaupun telah dipromosikan bahawa kitar semula gelung tertutup akan mengatasi segala kebimbangan mengenai pelupusan di akhir hayat, pengkritik menekankan bahawa bahkan sistem kitar semula gelung tertutup tidak dapat memulihkan semuanya.