2023-09-22
Rozwój technologii modułów fotowoltaicznych sięga końca XIX wieku, kiedy fizycy odkryli, że niektóre materiały mogą przekształcać światło słoneczne w energię elektryczną.Z biegiem czasu naukowcy opanowali techniki wytwarzania ogniw słonecznych i nieustannie udoskonalą ich konstrukcję i wydajność.W niniejszym artykule szczegółowo opisano historię rozwoju technologii modułów fotowoltaicznych.
Pierwsza generacja ogniw słonecznych (1954)
Pierwsza generacja ogniw słonecznych została wynaleziona przez naukowców z Bell Labs w 1954 roku.Tego typu ogniwa wykonane są z materiału krzemowego i nazywane są monokrystalicznymi ogniwami słonecznymi z krzemu.Wydajność tego typu baterii jest bardzo niska, tylko około 6%, ale otwiera drogę do badań i rozwoju ogniw słonecznych.
Komórki słoneczne drugiej generacji (1970-te)
Komórki słoneczne drugiej generacji wytwarzane są z wykorzystaniem krzemu polikrystalowego i nazywane są komórkami słonecznymi z krzemu polikrystalowego.Takie ogniwa są tańsze niż monokrystaliczne ogniwa słoneczne z krzemu i mają lepszą wydajność, osiągającą około 10%.
W połowie lat siedemdziesiątych XX wieku naukowcy zaczęli studiować wykorzystanie materiałów półprzewodnikowych do tworzenia ogniw słonecznych.Ten rodzaj ogniw nazywany jest wysokiej wydajności ogniwem słonecznym, ponieważ jest bardziej wydajny niż polikrystalowe ogniwa słoneczne z krzemu.Jedną z złożonych półprzewodnikowych ogniw słonecznych jest ogniwo słoneczne z arsenkiem galium, które ma wydajność przekraczającą 20%.
Komórki słoneczne trzeciej generacji (1990 r.)
Badania nad ogniwami słonecznymi trzeciej generacji rozpoczęły się w połowie lat 90.Ten rodzaj ogniw słonecznych wykorzystuje szerszą gamę materiałów, w tym materiały organiczne, komórki słoneczne wrażliwe na barwnik i komórki słoneczne perowskitowe.
Organiczne ogniwa słoneczne wykorzystują organiczne polimery jako materiały półprzewodnikowe.Jednak skuteczność organicznych ogniw słonecznych jest bardzo niska, wynosząca tylko około 3%.
Komórki słoneczne o wrażliwości na barwnik (DSSC) wykorzystują cząsteczki barwnika do przekształcania światła w energię elektryczną.Ten rodzaj ogniwa słonecznego jest bardziej wydajny niż organiczne ogniwa słoneczne i może osiągnąć około 10%.DSSC ma niskie koszty i prosty proces produkcji, dzięki czemu nadaje się do stosowania w produkcji na dużą skalę.
Perowskitowe ogniwa słoneczne są jednym z najbardziej obiecujących ogniw słonecznych trzeciej generacji.Wykorzystuje materiały perowskitowe jako półprzewodniki i może osiągnąć wyższą wydajność, która obecnie przekracza 20%.Tego rodzaju baterie są tańsze w produkcji i mają większą stabilność i trwałość.
Komórki słoneczne czwartej generacji (na początku XXI wieku)
Czwarta generacja ogniw słonecznych jest najnowszą technologią ogniw słonecznych i najbardziej obiecującą.W związku z powyższym Komisja stwierdziła, że w przypadku ogniw słonecznych czwartej generacji istnieją różne rodzaje materiałów, w tym materiały organiczne, nieorganiczne i hybrydowe.
Komórki słoneczne hybrydowe organiczne i nieorganiczne (HIBC) są ważną technologią w czwartej generacji ogniw słonecznych.Akumulator wykorzystuje mieszankę materiałów organicznych i nieorganicznych, aby osiągnąć połączenie wysokiej wydajności i długiej żywotności.Wydajność ogniw słonecznych HIBC przekroczyła 15%, a koszty produkcji są niskie, co czyni je odpowiednimi do stosowania w produkcji masowej.
Oprócz ogniw słonecznych HIBC, do ogniw słonecznych czwartej generacji należą również komórki słoneczne kwantowe, komórki słoneczne nanoprzewodowe, komórki słoneczne grafenowe itp.Technologie te są nadal przedmiotem badań i rozwoju, ale wykazały już wysoką skuteczność i potencjał.
Podsumowanie
Z biegiem czasu efektywność i koszt ogniw słonecznych stopniowo się poprawiły, a pojawiła się większa różnorodność technologii.W związku z powyższym Komisja stwierdziła, że nie ma żadnych dowodów na to, że nie istnieją żadne istotne warunki, które mogłyby doprowadzić do dalszego wzrostu cen.W przyszłości, dzięki ciągłemu rozwojowi i optymalizacji technologii ogniw słonecznych, koszt energii słonecznej będzie nadal spadał.i jego pozycja w przemyśle energetycznym stanie się coraz ważniejsza.
Skontaktuj się z nami w dowolnym momencie
