Célula solar de filme fino
Célula solar de filme fino , tipo de dispositivo projetado para converter luz energia em energia elétrica (através do efeito fotovoltaico) e é composta de micron-espessura fóton - camadas de material absorvente depositadas sobre um substrato flexível. As células solares de filme fino foram originalmente introduzidas na década de 1970 por pesquisadores do Instituto de Conversão de Energia da Universidade de Delaware, nos Estados Unidos. O tecnologia Melhorou continuamente, de modo que, no início do século 21, o mercado global de fotovoltaicos de filme fino estava crescendo a uma taxa sem precedentes e previa-se que continuaria a crescer. Vários tipos de células solares de película fina são amplamente utilizados devido ao seu custo relativamente baixo e sua eficiência na produção eletricidade .
célula solar de filme fino Células solares de filme fino, como as usadas em painéis solares, convertem a energia da luz em energia elétrica. Anson Lu — Panther Media / age fotostock
Tipos de células solares de película fina
As células solares de película fina de telureto de cádmio são o tipo mais comum disponível. Eles são menos caros do que os mais padrão silício células de película fina. Filmes finos de telureto de cádmio têm um pico de eficiência registrado de mais de 22,1 por cento (a porcentagem de fótons que atingem a superfície da célula e são transformados em corrente elétrica). Em 2014, as tecnologias de película fina de telureto de cádmio tinham o menor pegada de carbono e o tempo de retorno mais rápido de qualquer tecnologia de célula solar de filme fino no mercado (o tempo de retorno é o tempo que leva para a geração de eletricidade do painel solar cobrir o custo de compra e instalação).
Seleneto de cobre, índio e gálio (CIGS) é outro tipo de semicondutor usado para fabricar células solares de película fina. As células solares de película fina CIGS atingiram 21,7 por cento de eficiência em ambientes de laboratório e 18,7 por cento de eficiência em campo, tornando o CIGS um líder entre alternativo materiais celulares e um material semicondutor promissor em tecnologias de filme fino. As células CIGS tradicionalmente são mais caras do que outros tipos de células do mercado e, por esse motivo, não são amplamente utilizadas.
Células solares de película fina de arseneto de gálio (GaAs) atingiram quase 30 por cento de eficiência em laboratório ambientes , mas são muito caros de fabricar. O custo tem sido um fator importante na limitação do mercado de células solares GaAs; seu principal uso tem sido para espaçonaves e satélites.
As células de película fina de silício amorfo são o tipo de película fina mais antigo e maduro. Eles são feitos de silício não cristalino, ao contrário dos wafers típicos de células solares. Amorfo o silício é mais barato de fabricar do que o silício cristalino e a maioria dos outros materiais semicondutores. O silício amorfo também é popular porque é abundante, não tóxico e relativamente barato. No entanto, a eficiência média é muito baixa, menos de 10 por cento.
Aplicações de células solares de película fina
As aplicações de células solares de película fina começaram na década de 1980 com pequenas tiras que eram usadas para calculadoras e relógios . Ao longo do início do século 21, o potencial para aplicações de filmes finos aumentou muito, devido à sua flexibilidade, que facilita a sua instalação em superfícies curvas, bem como a sua utilização em sistemas fotovoltaicos integrados em edifícios.
No entanto, os fotovoltaicos padrão e rígidos, como os painéis clássicos de silício cristalino, superam os filmes finos em eficiência. Com exceção das películas finas de telureto de cádmio, as células fotovoltaicas não flexíveis têm tempos de retorno mais rápidos e sua construção é mais durável, o que tem vantagens em muitas aplicações. As vantagens de ambos os tipos de células solares levantam duas questões: O que o consumidor ou cliente prefere? e qual tipo terá o melhor desempenho para um determinado aplicativo?
Como as células solares de película fina continuam a melhorar em eficiência, prevê-se que elas possam superar as tecnologias fotovoltaicas clássicas inflexíveis que estão em uso desde meados do século XX. Folhas de filmes finos podem ser usadas para gerar eletricidade cada vez mais em lugares onde outras células fotovoltaicas não podem ser usadas, como em superfícies curvas em edifícios ou carros ou mesmo em roupas para carregar dispositivos portáteis. Esses usos podem ajudar a alcançar um futuro de energia sustentável.
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