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膜光伏不仅是高效的能源产品
来源:米乐平台官网 | 作者:米乐手机登录 | 发布时间: 2024-05-13 05:01:34 | 16 次浏览 | 分享到:

  薄膜光伏是指利用薄膜制成太阳能电池的一种技术。它相对于传统光伏电池来说,使用的硅元素更加节省,成本也更易于降低。此外,薄膜光伏不仅是高效的能源产品,还是一种新型的建筑材料,与建筑物的结合更加完美。薄膜光伏技术采用薄层材料、电子半导体和光学原理来发电。由于成本效益高,第二代和第三代太阳能光伏发电技术广泛采用薄膜光伏电池。此外,薄膜光伏电池还是一种有效的建筑综合应用产品。在国际硅原材料市场持续紧张的背景下,薄膜太阳能电池已成为国际光伏市场上的新热点和趋势。目前能够进行大规模工业化生产的薄膜电池共有三种:硅基薄膜太阳能电池、铜镓硒薄膜太阳能电池(CIGS)以及镉薄膜太阳能电池(CdTe)。室内能源收集和建筑集成光伏是新兴的光伏应用领域,对于这些领域有特定的要求,因此薄膜光伏作为一种替代品正在迅猛发展。薄膜光伏具备几个独特的优势,包括轻巧便携、在室内环境下具有较高的光电转换效率、制造过程简单且成本可能低于传统的硅光伏技术。未来几年,薄膜光伏将会受到极大的推广,因为在薄膜领域有了长足的进步,提高了效率,同时也使得制造工艺更加简单和廉价。由于其刚性、体积和重量等特性,正在研究创新的应用程序,而这些应用程序不适合于传统的硅PV。这些应用程序包括将光伏集成于建筑的侧面,一些薄膜PV甚至可以制成半透明并且非常轻便,在美观方面表现更加突出,因此非常适合用于窗户上方的部署。随着智能电子产品在日常生活中的普及,小型自供电电子产品和物联网(IoT)等新兴应用也随之兴起。未来几年,这一领域的市场预计将大幅增长。借助轻薄膜微型模块,这类设备可以便捷地得到供电,而且更加经济,更加耐用,可取代电池和大量布线等传统供电方式。未来十年,我们可能会看到更多的家用和零售设备实现智能化,如温度、湿度、运动和安全传感器,它们会将数据传输到云端,以便进行更强大的数据分析和处理。这就是所谓的物联网(IoT),而薄膜光伏恰好为它提供了巨大的机遇。

  目前,薄膜市场的主流技术是镉镉化物(CdTe)和铜镓硒(CIGS)。CdTe在美国占据了40%的实用公共事业和大型光伏发电市场。尽管人们担心镉的稀缺性,但该市场预计将通过充分的投资和现有的回收计划得以保持其地位。从另一方面来看,CIGS技术一直受到商业失败的困扰。最大的制造商于2022年6月已退出市场。预计在未来几年内,CIGS技术将被钙钛矿光伏技术所超越。钙钛矿光伏技术是一项非常年轻和充满的技术。在仅仅几年的时间内,它已显示出显著的效率提高,并已经创下了与经过几十年研究的硅光伏相比的创纪录的效率。钙钛矿光伏技术非常适合于户外高功率密度应用、室内能量收集和小型电子设备供电。薄膜光伏太阳能技术已经普及到无处不在的领域。有机光伏和染料敏化太阳能电池是大型户外和室内电力系统的竞争对手。这两种电池使用寿命通常为5年,因此更适合提供短期电力供应,而不是应用于大规模的户外能源收集系统,这些系统可以运行超过15年。因此,它们的应用范围有限。随着国家和行业争相实现净零排放,全球能源脱碳正持续推进。虽然硅光伏的效率高且价格逐渐负担得起,但由于其重量、尺寸和刚度限制,其应用范围受到了影响,并需要完成复杂的制造工艺。相比之下,薄膜替代品在建筑集成光伏和室内能源收集等方面具有很多优势,能够克服硅光伏的局限性,并适应各种新兴应用。克服性能效率问题,确保稳定性的挑战模块的电子和光学性能会受到不稳定性的严重破坏。影响钙钛矿模块的稳定性和使用寿命的退化有多种来源,可分为内部和外部两类。内部不稳定性主要由细胞层缺陷和离子迁移引起,而外部不稳定性则是空气污染的结果,例如热、湿、氧气和紫外线辐射等。电池的效率和性能。因此需要进行平衡和优化。

  解决稳定性挑战的两种方法,一是对电池进行封装,以防止环境元素进入。封装材料必须具有极低的氧气和水透过率,同时对可见光具有良好的透明度,且最好对紫外线不透明。根据IDTechEx发布的《钙钛矿光伏2023-2033》报告,应根据不同的传统和新型封装方法进行识别和基准测试。第二种方法是通过调整钙钛矿的化学成分,提高材料的电阻,以提高稳定性。但是这种方法可能会影响到太阳能电池的效率和性能,因而需要进行平衡和优化。


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