شیشه تولید برق کادمیوم تلوراید چیست؟

سبز و کم کربن یک هدف توسعه مهم در طول دوره من s ' برنامه پنج ساله چهاردهم ' کشور است، تولید برق فتوولتائیک نیروی اصلی برای رسیدن به این هدف است. در روند توسعه سریع صنعت فتوولتائیک، علاوه بر سلول های سیلیکونی کریستالی که توجه زیادی را به خود جلب می کند، باتری های لایه نازک با استفاده از تلورید کادمیوم به عنوان لایه جاذب نیز توجه صنعت را به خود جلب کرده اند. 

شیشه تولید برق کم کربن، سبز، صرفه جویی در انرژی، انرژی زا، سازگار با محیط زیست و ایمن انرژی و مواد جدید جدید است، هم یک مصالح ساختمانی سبز و هم منبع انرژی پاک است، دارای ویژگی های معمولی شیشه های معماری، زیبا و ظریف، سبک های مختلف، تولید انرژی کم نور، قدرت بخشیدن به ساختمان ها، ساختن زمین برای دستیابی به خودرو زیباتر است. 'خنثی کربن'.

تلورید کادمیوم (CdTe) یک ماده نیمه هادی ترکیبی II-VI مهم است ، شکل آن ذرات یا پودر کریستال سیاه است، نقطه ذوب به 1092 ℃ می رسد ، وزن مولکولی نسبی 240، ساختار کریستالی از نوع اسفالریت است، دارای ساختار نوار انرژی انتقال مستقیم است. ثابت شبکه آن 0.6481 نانومتر است، عرض باند 1.45eV است، تحرک الکترون دمای اتاق 1050 c㎡ / (Vs) است، تحرک سوراخ دمای اتاق 80 c ㎡ /(Vs) است.

انرژی پیوند پیوند شیمیایی تلورید کادمیوم به 5.7 eV می رسد، این یکی از پایدارترین حالت های شیمیایی عنصر کادمیوم در طبیعت است. بنابراین، تلورید کادمیوم در دمای اتاق از نظر شیمیایی پایدار است، و در آب، اسیدهای ضعیف نامحلول است، در تولید و استفاده صنعتی نسبتاً ایمن است.

شایان ذکر است که، پاسخ طیفی سلول های خورشیدی تلورید کادمیوم با توزیع طیفی خورشیدی زمینی مطابقت دارد، ظرفیت تولید برق واقعی قوی است.

تلورید کادمیوم دارای عملکرد پایدار است، ضریب جذب انرژی نور بالا، مواد نیمه هادی نوع N یا P را می توان با دوپینگ ناخالصی های مختلف به دست آورد، می توان از آن در ساخت آشکارسازهای تشعشع هسته ای (برای مصارف پزشکی)، مدولاتورهای الکترواپتیکی مادون قرمز، آشکارسازهای مادون قرمز، لنزهای مادون قرمز و سایر دستگاه ها و پنجره ها استفاده کرد. در زمینه فتوولتائیک، تلورید کادمیوم به عنوان یک ماده خام کلیدی برای تهیه سلول های لایه نازک خورشیدی با اندازه بزرگ در نظر گرفته می شود. یک فیلم تلورید کادمیوم با ضخامت تنها 2 میکرومتر (میکرون)، نرخ جذب نوری در شرایط استاندارد AM1.5 از 90٪ فراتر می رود، راندمان تبدیل نظری به 33٪ می رسد، بنابراین، انرژی خورشیدی به یک میدان کاربردی نسبتاً بزرگ برای تلورید کادمیوم تبدیل شده است. به طور معمول، صنعت فتوولتائیک نیاز به استفاده از تلورید کادمیوم با خلوص 5N دارد.

در مقایسه با سایر سلول های خورشیدی، ساختار سلول های خورشیدی لایه نازک تلورید کادمیوم نسبتا ساده است. به طور کلی، ساختار سنتی شامل پنج طبقه است، یعنی زیرلایه شیشه ای، لایه اکسید رسانای شفاف (لایه TCO)، لایه پنجره سولفید کادمیم (CdS)، لایه جذبی تلورید کادمیوم (CdTe)، لایه تماس پشتی و الکترود پشتی، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است.

با بهبود تدریجی سیستم سیاست داخلی برای صرفه جویی در انرژی ساختمان،  تاکید دولت بر بهره وری انرژی ساختمان به طور قابل توجهی افزایش یافته است. اگر قرار باشد اهداف دو کربنه برآورده شوند، از مسیر مهم ساختمان فتوولتائیک یکپارچه (BIPV) جدایی ناپذیر است.

در سال 2020، وزارت مسکن و ساختمان چین و هفت وزارتخانه و کمیسیون دیگر برنامه‌های اقدام مرتبط با ساختمان سبز را صادر کرده‌اند، این طرح با هدف احتساب 70 درصد از ساختمان‌های سبز جدید در سال 2022، ملزم به هدایت پروژه‌های سرمایه‌گذاری دولتی برای پیشگامی در استفاده از مصالح ساختمانی سبز است. مصالح ساختمانی شیشه ای تولید برق تلورید کادمیوم تهیه شده از فناوری باتری فیلم نازک تلورید کادمیوم، نسل جدیدی از مصالح ساختمانی سبز است.

در مقایسه با اجزای سیلیکون کریستالی،  ماژول های فیلم نازک تلورید کادمیوم دارای ویژگی های ضریب جذب بالا، اثر نقطه داغ کوچک، اثر خوب در نور کم، زیبایی شناسی بالا و سفارشی سازی قوی هستند. 

می توان آن را به طور انعطاف پذیر در سازه های مختلف ساختمان مانند سقف ساختمان ها و دیوارهای پرده، افزایش منطقه موثر تولید برق با استفاده نسبتاً زیاد از سطح ساختمان، رفع نیازهای تولید برق ساختمان در چند زاویه، در نهایت کاهش انتشار کربن ساختمان از منبع اعمال کرد. با توجه به سیاست‌های مطلوب، تقاضا برای ماژول‌های فتوولتائیک فیلم نازک تلورید کادمیوم در آینده گسترش بیشتری خواهد یافت.