Hoved teknologi

Kadmium tellurid solcelle fotovoltaisk enhet

Kadmium tellurid solcelle fotovoltaisk enhet
Kadmium tellurid solcelle fotovoltaisk enhet
Anonim

Kadmium Tellurid solcelle, også kalt kadmium Tellurid fotovoltaisk eller kadmium Tellurid tynn film, en solcelleanordning som produserer strøm fra lys ved å bruke en tynn film av kadmium tellurid (CdTe). CdTe solceller skiller seg fra krystallinsk silisium fotovoltaisk teknologi ved at de bruker en mindre mengde halvleder - en tynn film - for å konvertere absorbert lysenergi til elektroner. Selv om CdTe solceller er mindre effektive enn krystallinske silisiumenheter, kan de være billigere å produsere, og teknologien har potensial til å overgå silisium når det gjelder kostnad per kilowatt installert kapasitet. Selv om tynnfilmteknologier står for en liten andel av markedet for solcelleanlegg, forventes dette segmentet å vokse raskt, ettersom det er stor interesse for å utvikle nye produksjonsmetoder som kan låse opp stordriftsfordeler.

Den første tynnfilmteknologien som ble utviklet var amorf silisium, hvor silisium tilfeldig ble avsatt på et underlag (i motsetning til det vanlige krystallgitteret som ble sett i skivekrystaller). Denne teknologien hadde noen problemer: prosessen med å avsette silisium på underlaget var tidkrevende og kostbar, og cellene var ineffektive. CdTe-tynnfilmteknologi er rundt 11 prosent mer effektiv enn amorf silisium, da båndgapet (energien som trengs for å begeistre et elektron fra atomet til en tilstand der elektronet kan bevege seg fritt) er 1,4 elektron volt og dermed matcher solspekteret veldig vi vil. Det er også mye mer gunstig for masseproduksjon, ettersom den tynne CdTe-filmen raskt kan avsettes på underlaget og er en teknologi med høy gjennomgang. Hver celle består av et kryss av n-dopet kadmiumsulfid, kjent som "vinduslaget", på toppen av et p-dopet lag med kadmium Tellurid, kjent som "absorber." En transparent ledende frontkontakt dekker kadmiumsulfid, mens CdTe er i kontakt med et ledende bakre overflatesubstrat.

Til tross for potensialet har elektronikkindustrien beveget seg for å prøve å fjerne elementært kadmium fra personlig elektronikk fordi kadmium er en kumulativ gift. I Europa har lovgivningen om begrensning av farlige stoffer (RoHS) vært kraftig med å eliminere kadmium fra elektroniske apparater på grunn av helseeffekter. Ikke bare representerer kadmium en helserisiko for forbrukerne, men det er også farlig for gruvearbeidere under utvinning av råvarene, for arbeidere som behandler materialet, og ved slutten av livet under avhending.

Talsmenn hevder at kadmium i form av en tynnfilms solcelle er mer stabil og mindre løselig enn i annen elektronikk, og at det ville være liten risiko for helse og miljø, da legeringene er innkapslet i modulene. Imidlertid har det vært bekymringer angående utvasking av kadmium fra ødelagte moduler. I tillegg, selv om det er blitt fremmet at resirkulering av lukket sløyfe vil adressere eventuelle bekymringer ved avhending av livsløp, understreker kritikere at selv resirkuleringssystemer med lukket sløyfe ikke gjenvinner alt.