الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة من تيلورايد الكادميوم هي أجهزة كهروضوئية تتكون من ترسيب طبقات متعددة من الأغشية الرقيقة لأشباه الموصلات على ركيزة زجاجية بشكل متسلسل.
بناء
يتكون زجاج توليد الطاقة من تيلورايد الكادميوم القياسي من خمس طبقات، وهي الركيزة الزجاجية، وطبقة TCO (طبقة أكسيد موصلة شفافة)، وطبقة CdS (طبقة كبريتيد الكادميوم، التي تعمل كطبقة النافذة)، وطبقة CdTe (طبقة تيلورايد الكادميوم، بمثابة طبقة الامتصاص)، وطبقة الاتصال الخلفية، والقطب الخلفي.
مزايا الأداء
كفاءة تحويل كهروضوئية عالية:تتمتع خلايا تيلوريد الكادميوم بكفاءة تحويل نهائية عالية نسبيًا تبلغ حوالي 32% - 33%. حاليًا، يبلغ الرقم القياسي العالمي لكفاءة التحويل الكهروضوئي لخلايا تيلوريد الكادميوم ذات المساحة الصغيرة 22.1%، وكفاءة الوحدة 19%. علاوة على ذلك، لا يزال هناك مجال للتحسين.
قدرة قوية على امتصاص الضوء:تيلورايد الكادميوم عبارة عن مادة شبه موصلة ذات فجوة نطاقية مباشرة مع معامل امتصاص للضوء أكبر من 105/سم، وهو أعلى بحوالي 100 مرة من مواد السيليكون. يتمتع فيلم رقيق تيلورايد الكادميوم بسمك 2 ميكرومتر فقط بمعدل امتصاص بصري يتجاوز 90٪ في ظل ظروف AM1.5 القياسية.
معامل درجة الحرارة المنخفضة:عرض فجوة نطاق تيلوريد الكادميوم أعلى من عرض السيليكون البلوري، ومعامل درجة حرارته يبلغ حوالي نصف معامل السيليكون البلوري. في بيئة ذات درجة حرارة عالية، على سبيل المثال، عندما تتجاوز درجة حرارة الوحدة 65 درجة مئوية في الصيف، يكون فقدان الطاقة الناجم عن زيادة درجة الحرارة في وحدات تيلوريد الكادميوم أقل بنسبة 10٪ تقريبًا من وحدات السيليكون البلورية، مما يجعل أداءها أفضل في بيئات ذات درجة حرارة عالية.
الأداء الجيد في توليد الكهرباء في ظل ظروف الإضاءة المنخفضة:تتطابق استجابتها الطيفية مع التوزيع الطيفي الشمسي الأرضي بشكل جيد للغاية، ولها تأثير كبير في توليد الطاقة في ظل ظروف الإضاءة المنخفضة مثل الصباح الباكر، عند الغسق، عندما تكون مغبرة، أو أثناء الضباب.
تأثير النقطة الساخنة الصغيرة: تعتمد وحدات الأغشية الرقيقة من تيلورايد الكادميوم تصميمًا لخلية فرعية طويلة الشريط، مما يساعد على تقليل تأثير النقطة الساخنة وتحسين عمر المنتج وسلامته واستقراره وموثوقيته.
إمكانية التخصيص العالية:يمكن تطبيقه على سيناريوهات تطبيقات البناء المختلفة ويمكنه تخصيص الألوان والأنماط والأشكال والأحجام ونفاذية الضوء بمرونة، وما إلى ذلك، لتلبية احتياجات توليد الطاقة للمباني من وجهات نظر متعددة.
مزايا التطبيق على الدفيئات الزراعية
يمكن للدفيئة الزجاجية تيلورايد الكادميوم ضبط نفاذية الضوء والخصائص الطيفية وفقًا لمتطلبات الإضاءة للمحاصيل المختلفة.
في الصيف عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة، يمكن لزجاج تيلوريد الكادميوم أن يلعب دور المظلة من خلال ضبط نفاذية الضوء وانعكاسه، وتقليل حرارة الإشعاع الشمسي التي تدخل الدفيئة وخفض درجة الحرارة داخل الدفيئة. في الشتاء أو في الليالي الباردة، يمكنه أيضًا تقليل فقدان الحرارة ولعب دور في الحفاظ على الحرارة. إلى جانب الكهرباء المولدة، فإنه يمكن توفير الطاقة لمعدات التدفئة لخلق بيئة درجة حرارة نمو مناسبة للنباتات.
يتمتع زجاج تيلورايد الكادميوم بقوة ومتانة جيدة نسبيًا ويمكنه تحمل بعض الكوارث الطبيعية والتأثيرات الخارجية، مثل الرياح والأمطار والبرد، مما يوفر بيئة نمو أكثر استقرارًا وأمانًا للمحاصيل داخل الدفيئة. وفي الوقت نفسه، فإنه يقلل أيضًا من تكاليف الصيانة والاستبدال للدفيئة.
وقت النشر: 02 ديسمبر 2024