پانل های خورشیدی CdTe در مقابل CIGS: تفاوت ها، عملکرد و کاربردها

هنگام مقایسه پانل های خورشیدی لایه نازک CdTe و CIGS، تفاوت های واضحی در مواد، هزینه و کاربردها وجود دارد. فناوری خورشیدی لایه نازک از مواد تخصصی برای ایجاد پنل های سبک استفاده می کند. پانل های CdTe از تلورید کادمیوم ساخته شده اند که آنها را مقرون به صرفه می کند و به گسترش سریع انرژی خورشیدی کمک می کند. با این حال، نگرانی ها در مورد سمیت کادمیوم وجود دارد. از طرف دیگر، پانل های CIGS از مس، ایندیم، گالیم و سلنید تشکیل شده است. این پانل ها عملکرد و انعطاف پذیری بهتری را ارائه می دهند اما به دلیل نادر بودن موادشان، قیمت بالاتری دارند. پانل های خورشیدی لایه نازک CdTe و CIGS به طور گسترده در مزارع خورشیدی و تاسیسات ساختمانی استفاده می شوند. بازار جهانی لایه نازک به طور قابل توجهی در حال رشد است و درک تفاوت های بین پانل های خورشیدی لایه نازک CdTe و CIGS به مصرف کنندگان کمک می کند تا بهترین گزینه را برای نیازهای خود انتخاب کنند.

به طور معمول، پانل های خورشیدی لایه نازک بین 10 تا 20 سال عمر می کنند که آنها را برای پروژه های خورشیدی انعطاف پذیر و یکپارچه با ساختمان ایده آل می کند. فناوری خورشیدی لایه نازک همچنین به دلیل مقرون به صرفه بودن و اجرای آسان در کاربردهای مختلف خورشیدی شناخته شده است.

خوراکی های کلیدی

• پانل های خورشیدی CdTe هزینه کمتری دارند و در مناطق گرم به خوبی کار می کنند. آنها برای پروژه های خورشیدی بزرگ با بودجه های کم خوب هستند.

• پنل های خورشیدی CIGS کارآمدتر و انعطاف پذیرتر هستند. آنها بر روی سطوح منحنی و دستگاه های قابل حمل بهتر از پانل های CdTe مناسب هستند.

• هر دو پنل CdTe و CIGS حدود 25 سال عمر می کنند. آنها گرما را بهتر از پانل های سیلیکونی معمولی اداره می کنند. این به آنها کمک می کند تا قدرت را در مکان های گرم ثابت نگه دارند.

• پنل‌های CdTe از کادمیوم سمی استفاده می‌کنند و بازیافت آن‌ها آسان‌تر است. پانل های CIGS از فلزات کمیاب استفاده می کنند و بازیافت آنها سخت تر است.

• شما باید CdTe یا CIGS را بر اساس نیازهای برق، بودجه و محل قرار دادن آنها انتخاب کنید. صحبت با یک متخصص خورشیدی می تواند به شما در انتخاب بهترین کمک کند.

پنل های خورشیدی فیلم نازک cdte در مقابل cigs

ترکیب

پنل های خورشیدی لایه نازک Cdte و cigs از مواد مختلفی استفاده می کنند. این مواد به آنها کمک می کند نور خورشید را به برق تبدیل کنند. پانل های Cdte از تلورید کادمیوم به عنوان قسمت اصلی استفاده می کنند. این ماده هنگام استخراج روی و سرب یافت می شود. پانل ها همچنین دارای یک لایه سولفید کادمیوم هستند. آنها از یک پوشش شفاف ساخته شده از اکسید قلع یا اکسید قلع ایندیم استفاده می کنند. پنل های سیگار از مس، ایندیم، گالیم و سلنیوم استفاده می کنند. این فلزات یک لایه نازک ایجاد می کنند که نور خورشید را جذب می کند. هر دو نوع از شیشه یا پلاستیک به عنوان پایه استفاده می کنند. پانل های خورشیدی

Aspect	CdTe	پانل های خورشیدی CIGS
جاذب اصلی	تلورید کادمیوم (CdTe)	مس ایندیم گالیوم دیزلنید (CIGS)
لایه های دیگر	سولفید کادمیوم، اکسید قلع	روی، ایندیم، گالیم، سلنیوم، مس
بستر	لیوان سودا لیمو	شیشه یا پلاستیک
بازیافت	به خوبی توسعه یافته، ریکاوری بالا	پیچیده، هنوز در حال توسعه

پنل های خورشیدی لایه نازک Cdte و cigs برای بازیافت یکسان نیستند. بازیافت Cdte بهتر است و بیشتر مواد را پس می گیرد. بازیافت سیگار سخت تر است زیرا از فلزات زیادی استفاده می کند.

توجه: هر دو نوع فناوری خورشیدی لایه نازک از مواد کمیاب یا سمی استفاده می کنند. Cdte دارای کادمیوم است که یک فلز سنگین است و در صورت عدم استفاده ایمن می تواند مضر باشد. پانل‌های سیگار می‌توانند فلزاتی را خارج کنند که اگر به روش صحیح بازیافت نشوند، ممکن است به محیط زیست آسیب بزنند.

ساختار

فناوری خورشیدی لایه نازک از لایه های بسیار نازکی از مواد استفاده می کند. پنل های Cdte لایه های زیادی دارند. یک لایه پنجره شفاف، یک لایه بافر، جاذب تلورید کادمیوم و یک تماس پشتی وجود دارد. هر لایه کار خاصی انجام می دهد. لایه پنجره به نور اجازه عبور می دهد. لایه بافر به حرکت الکترون ها کمک می کند. لایه جاذب نور خورشید را می گیرد. کنتاکت پشتی برق را می گیرد.

پانل های سیگ ساختار ساده تری دارند. لایه اصلی یک لایه نازک از مس، ایندیم، گالیم و سلنیوم است. این لایه روی شیشه یا پلاستیک قرار می گیرد. طراحی ساده به پنل های سیگ کمک می کند تا بهتر از بسیاری از پانل های خورشیدی لایه نازک دیگر کار کنند. هر دو نوع از پنل های خورشیدی معمولی سبک تر هستند و می توانند خم شوند.

پنل های خورشیدی لایه نازک Cdte و cigs نشان می دهد که مواد و ساختار آن اهمیت دارند. این چیزها نحوه عملکرد پانل ها، نحوه بازیافت آنها و تأثیر آنها بر محیط را تغییر می دهد. فناوری خورشیدی لایه نازک روز به روز بهتر می شود. این باعث می شود پانل ها بهتر کار کنند و برای سیاره ایمن تر باشند.

تولید

پنل های خورشیدی CdTe

پنل های خورشیدی CdTe با فرآیند خاصی ساخته می شوند. کارخانه ها از بخار برای قرار دادن تلورید کادمیوم روی شیشه استفاده می کنند. این روش برای ساخت سریع تعداد زیادی پانل خوب است. لایه نازک CdTe نور خورشید را به خوبی جذب می کند. این بدان معناست که مواد کمتری مورد نیاز است. استفاده از مواد کمتر پانل ها را ارزان تر و سبک تر می کند. ابتدا کارگران شیشه را تمیز می کنند. سپس یک لایه شفاف اضافه می کنند. سپس لایه CdTe را قرار می دهند. لیزرها الگوهایی برای سلول ها می سازند. نوارهای مسی سلول ها را به هم متصل می کند. پس از آن، پانل با شیشه یا پلاستیک مهر و موم می شود. در انتها یک قاب و یک جعبه برای سیم اضافه می شود. کارخانه های بزرگ می توانند پانل های زیادی را به طور همزمان بسازند. این به کاهش هزینه کمک می کند. بازیافت پانل ها و ضایعات قدیمی باعث صرفه جویی در هزینه و مواد می شود. این موارد پانل های CdTe را ارزان و آسان برای بسیاری از پروژه ها می کند.

پانل های خورشیدی CIGS

پنل های خورشیدی CIGS به روشی متفاوت ساخته می شوند. مرحله اصلی مس، ایندیم، گالیم و سلنیوم را روی شیشه یا پلاستیک قرار می دهد. کارخانه ها از ماشین های خلاء مانند تبخیر مشترک یا کندوپاش استفاده می کنند. اینها نیاز به حرارت بالا و مراحل دقیق دارند. برخی از روش‌های جدید از خمیر یا اسپری استفاده می‌کنند که آسان‌تر هستند اما به خوبی نیستند. ابتدا پایه تمیز می شود. سپس یک لایه تماس پشتی اضافه می شود. بعد، لایه CIGS ادامه می یابد. پس از آن، یک بافر و یک تماس شفاف قرار داده می شود. این پنل برای جلوگیری از باران و آلودگی پوشیده شده است. ربات ها و چک ها به ساخت پانل های بهتر کمک می کنند. اما ساخت پانل های CIGS در مقادیر زیاد نسبت به پانل های CdTe سخت تر است.

انعطاف پذیری

صفحات خورشیدی لایه نازک می توانند سبک و خمیده باشند. پانل های CIGS وقتی روی پلاستیک خمیده ساخته می شوند بهتر عمل می کنند. آنها می توانند تا 20.8٪ راندمان برسند. پانل های CdTe همچنین می توانند در صورتی که روی شیشه نازک یا پلاستیک ساخته شوند خم شوند. راندمان آنها کمتر است، حدود 16.4٪ در شیشه های انعطاف پذیر. هر دو نوع برای سقف‌های منحنی، ساختمان‌ها و وسایلی که حمل می‌کنید مناسب هستند. پنل های CIGS برای مصارف قابل حمل بهتر هستند و بیشتر از این طریق استفاده می شوند. پانل های CdTe سبک هستند و برای کارهای بزرگ به راحتی ساخته می شوند. اما پنل های CdTe خمیده ممکن است راحت تر بشکنند. هر دو نوع در ساختمان ها، تجهیزات فضای باز و اتومبیل ها استفاده می شود.

کارایی

کارایی تجاری

شرکت ها پنل های خورشیدی لایه نازک می سازند تا نور خورشید را به برق تبدیل کنند. این پنل ها دارای سطوح مختلف کارایی هستند. پانل های CdTe معمولا با راندمان 9 تا 11 درصد کار می کنند. پانل های CIGS با راندمان 13 تا 15 درصد بهتر عمل می کنند. برخی از بهترین پانل های CIGS می توانند به 18٪ برسند. دانشمندان همچنان در تلاش هستند تا آنها را حتی بهتر کنند.

نوع پنل خورشیدی (%)	محدوده کارایی
CdTe	9 - 11
CIGS	13 - 15

فناوری خورشیدی لایه نازک از مواد کمتری نسبت به پنل های معمولی استفاده می کند. می تواند در مکان هایی قرار گیرد که سایر پانل ها نمی توانند بروند. پانل های CIGS اغلب کارایی بالاتری نسبت به پنل های CdTe دارند. این بدان معناست که پانل های CIGS می توانند از همان نور خورشید برق بیشتری تولید کنند. بسیاری از مردم زمانی که می خواهند بازده بالا و شکل های انعطاف پذیری داشته باشند، پانل های CIGS را انتخاب می کنند.

اینکه یک پانل در خارج چقدر خوب کار می کند به چیزی بیش از اعداد کارخانه بستگی دارد. پانل های لایه نازک مانند CdTe و CIGS اغلب بهتر از پانل های سیلیکونی در نور کم یا روزهای ابری عمل می کنند. پانل های CIGS با روشن تر شدن نور خورشید قوی تر می شوند. ضریب پر و ولتاژ می تواند با نور تغییر کند. هر دو پانل CdTe و CIGS بهتر از پانل های سیلیکونی در زمانی که خورشید قوی است کار می کنند. این باعث می شود که فناوری خورشیدی لایه نازک برای مکان های آفتابی خوب باشد.

سوابق آزمایشگاهی

دانشمندان با آزمایش ایده های جدید در آزمایشگاه ها، فناوری خورشیدی لایه نازک را بهتر کرده اند. First Solar Inc یک سلول خورشیدی CdTe ساخت که در آزمایشگاه به بازده 22.1 درصد رسید. آنها این کار را در مرکز تحقیقاتی خود در پریسبورگ، اوهایو انجام دادند. آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر ایالات متحده (NREL) این نتیجه را بررسی کرد. برای سلول های خورشیدی CIGS، Solar Frontier با بازده 22.3 درصد رکورد جهانی را به نام خود ثبت کرد. NREL همچنین این رکورد را در نمودار خود فهرست می کند.

این سوابق آزمایشگاهی نشان می دهد که صفحات خورشیدی لایه نازک می توانند بسیار کارآمد باشند. آنها تقریباً به خوبی بهترین سلول های سیلیکونی هستند. تفاوت بین راندمان آزمایشگاهی و واقعی از شرایط آزمایشگاهی ناشی می شود. در آزمایشگاه‌ها، دانشمندان دما، نور را کنترل می‌کنند و همه چیز را تمیز نگه می‌دارند. در خارج، پانل ها با گرد و غبار، گرما و نور خورشید در حال تغییر روبرو هستند.

توجه: بالاترین راندمان آزمایشگاهی برای پانل های CdTe و CIGS از تیم های تحقیقاتی برتر بدست می آید. First Solar و Solar Frontier پیشرو در فناوری خورشیدی لایه نازک هستند.

عوامل موثر بر کارایی دنیای واقعی

چیزهای زیادی نحوه عملکرد پنل های خورشیدی لایه نازک در خارج را تغییر می دهد. برخی از موارد مهم عبارتند از:

• تابش: پنل‌های CIGS با قوی‌تر شدن نور خورشید، قدرت بیشتری تولید می‌کنند. پانل های CdTe و CIGS هر دو بهتر از پانل های سیلیکونی در آفتاب شدید عمل می کنند.

• دما: همه پنل های خورشیدی با گرم شدن مقداری کارایی خود را از دست می دهند. اینکه چقدر از دست می دهند بستگی به نوع آن دارد. پانل های لایه نازک اغلب گرما را بهتر از پانل های سیلیکونی تحمل می کنند.

• خاک: گرد و غبار و ماسه می توانند پانل ها را بپوشانند و نور خورشید را مسدود کنند. این در مکان های خشک و گرد و غبار بدتر است. تمیز کردن پانل ها به عملکرد خوب آنها کمک می کند.

• خواص مواد: مواد ویژه در پانل های CdTe و CIGS به آنها کمک می کند تا در بسیاری از آب و هواها کار کنند. این مواد همچنین نحوه واکنش پانل ها به گرما و نور را تغییر می دهند.

• سایر عوامل: مواردی مانند مقاومت در داخل پانل، نحوه ساخت و نحوه قرار دادن آن نیز می تواند کارایی را تغییر دهد.

فناوری خورشیدی لایه نازک در بسیاری از مکان ها به خوبی کار می کند. خنک کردن با آب یا باد می تواند به خنک نگه داشتن پانل ها کمک کند. تمیز کردن گرد و غبار کارایی را بالا نگه می دارد. افراد بر اساس آب و هوا و در صورت نیاز به راندمان بالا، بین پنل های CdTe و CIGS انتخاب می کنند.

نکته: هنگام انتخاب یک پنل خورشیدی، هم کارایی تجاری و هم نحوه عملکرد آن در خارج را بررسی کنید. پانل های لایه نازک می توانند انتخاب خوبی برای مکان های گرم یا گرد و غبار باشند.

هزینه

هزینه هر وات

قیمت پنل های خورشیدی برای همه پروژه ها مهم است. پنل های خورشیدی CdTe معمولاً هزینه کمتری در هر وات نسبت به پنل های CIGS دارند. این به این دلیل است که پانل های CdTe از مواد ارزان تری استفاده می کنند و ساخت آن آسان تر است. کارخانه ها می توانند پانل های CdTe را سریع بسازند که قیمت را بیشتر کاهش می دهد.

نوع پنل خورشیدی (MSP) در هر وات	قیمت فروش
CdTe	0.28 دلار
CIGS	0.48 دلار

اکثر مردم پنل های خورشیدی CdTe را با قیمت 0.50 تا 0.60 دلار در هر وات می یابند. پنل های خورشیدی CIGS معمولاً 0.60 تا 0.70 دلار به ازای هر وات قیمت دارند. تفاوت قیمت ناشی از مواد و نحوه ساخت هر پانل است. پانل های CIGS به فلزات کمیاب و ماشین های سخت تر نیاز دارند. این باعث می شود پانل های CIGS هزینه بیشتری داشته باشند.

نوع پنل خورشیدی در هر وات	محدوده هزینه
CdTe	0.50 - 0.60 دلار
CIGS	0.60 - 0.70 دلار

توجه: پنل‌های خورشیدی CdTe بهترین انتخاب برای مزارع خورشیدی بزرگ و پروژه‌هایی با بودجه کم هستند، زیرا هزینه هر وات کمتری دارند.

روندهای بازار

بازار خورشیدی با ظهور فناوری جدید تغییر می کند. پنل های خورشیدی CdTe باعث صرفه جویی در هزینه می شوند و به سرعت ساخته می شوند. بسیاری از شرکت ها از پانل های CdTe برای مزارع خورشیدی بزرگ استفاده می کنند. این پانل ها در بسیاری از مکان ها کار می کنند و در هوای گرم یا سرد به خوبی عمل می کنند.

پنل های خورشیدی CIGS بسیار کارآمد هستند و می توانند خم شوند. مردم از پانل های CIGS برای وسایل خورشیدی قابل حمل، اتومبیل ها و سقف ها استفاده می کنند. پانل های CIGS هزینه بیشتری دارند زیرا ساخت آنها سخت تر است و به مواد کمیاب نیاز دارند. تحقیقات جدید به کاهش قیمت و بهبود آنها کمک می کند.

Aspect CdTe	پانل های خورشیدی	CIGS بازار پنل های خورشیدی	و روند قیمت
عملکرد	در دماهای مختلف به خوبی کار می کند. برای مصارف قابل حمل و ساختمانی مناسب است	راندمان بالا، انعطاف پذیر، سبک؛ برای وسایل الکترونیکی، ماشین‌ها و ساختمان‌ها خوب است	پانل های انعطاف پذیر هزینه بیشتری دارند و کارایی کمتری نسبت به پنل های سفت دارند. فناوری جدید و کمک های دولتی آنها را بهتر می کند
چالش های پذیرش	مشکلات مربوط به سمیت و بازیافت استفاده را کند می کند	ساخت سخت تر و پرهزینه تر است، بنابراین در همه جا استفاده نمی شود	بازار در سال 2023 حدود 1.8 تا 2.1 میلیارد دلار بود، می تواند تا سال 2030 به 5 تا 5.3 میلیارد دلار برسد (حدود 12 تا 14 درصد رشد در هر سال)
رانندگان بازار	افراد بیشتری خواهان پنل های خورشیدی سبک، خمیده و با قابلیت حمل آسان هستند	استفاده بیشتر در وسایل الکترونیکی و اتومبیل	آسیا و اقیانوسیه بزرگترین بازار به رهبری چین و هند است. کمک دولت و مراقبت از محیط زیست به رشد کمک می کند
روندهای نوظهور	بیشتر در ساختمان ها و سیستم های قابل حمل استفاده می شود	مواد بهتر و طرح های انعطاف پذیر در راه است	پانل‌های انعطاف‌پذیر با انواع سلول‌های جدید بهتر می‌شوند و با هدف بهره‌وری 30 درصد در پانل‌های bendy
محدودیت های کلیدی	مواد سمی و مشکلات بازیافت	هزینه بالا و ساخت آن سخت است	حتی با وجود مشکلات، به دلیل فناوری جدید و روش‌های بیشتر برای استفاده از پنل‌های خورشیدی، بازار همچنان در حال رشد است

بازار جهانی خورشیدی هر سال بزرگتر می شود. کارشناسان معتقدند پنل های خورشیدی لایه نازک تا سال 2030 بیش از 5 میلیارد دلار ارزش خواهند داشت. بیشتر این رشد از کشورهای آسیایی حاصل می شود. کمک های دولتی و ایده های جدید خورشیدی انرژی خورشیدی را ارزان تر و محبوب تر می کند.

عملکرد

تحمل دما

دما نحوه عملکرد پنل های خورشیدی را تغییر می دهد. بسیاری از افراد از پنل های خورشیدی لایه نازک در مکان های گرم استفاده می کنند. پانل های CdTe و CIGS گرما را بهتر از پانل های سیلیکونی اداره می کنند. وقتی هوا گرم می شود قدرت کمتری از دست می دهند. این به این دلیل است که آنها ضریب دمایی پایین تری دارند. ضریب دما به ما می گوید که با گرمتر شدن چه مقدار توان کاهش می یابد.

در اینجا جدولی وجود دارد که نشان می‌دهد پنل‌های خورشیدی مختلف چگونه گرما را مدیریت می‌کنند:

نوع پنل خورشیدی	ضریب دما (% افت بازده در هر درجه سانتی‌گراد)	عملکرد در شرایط دمای بالا
سیلیکون کریستالی	~0.45٪	بازده بسیار کاهش می یابد. از 20٪ در 25 درجه سانتیگراد تا حدود 14.6٪ در 85 درجه سانتیگراد
CdTe	~0.3٪	کاهش بازدهی؛ در مکان های گرم به خوبی کار می کند
CIGS	~0.3٪	ضریب دمای پایین؛ در گرمای زیاد و نور منتشر به خوبی کار می کند

پانل های CdTe در هوای گرم و سایه به خوبی کار می کنند. پانل های CIGS در مکان های گرم نیز به خوبی عمل می کنند. هر دو نوع سریعتر از پانل های سیلیکونی ضخیم خنک می شوند. این به آنها کمک می کند تا زمانی که خورشید قوی است، قدرت تولید کنند. این ویژگی ها پانل های خورشیدی لایه نازک را برای پروژه های بزرگ در مناطق گرم مناسب می کند.

• پنل های CIGS در گرمای زیاد توان کمتری را از دست می دهند.

• آنها حتی در آفتاب شدید یا مکان های سخت انرژی زیادی تولید می کنند.

• این موارد باعث محبوبیت پانل های CIGS در بازارهای گرم و رو به رشد می شود.

رفتار کم نور

هر روز آفتابی نیست. گاهی اوقات ابرها یا سایه، پنل های خورشیدی را می پوشانند. پانل های خورشیدی لایه نازک مانند CdTe و CIGS در نور کم به خوبی کار نمی کنند. آنها به نور مستقیم خورشید نیاز دارند تا بهترین عملکرد خود را داشته باشند. پانل های سیلیکونی کریستالی در نور کم بهتر عمل می کنند. آنها ولتاژ کمتری را از دست می دهند و انرژی بیشتری تولید می کنند.

در اینجا جدولی وجود دارد که نحوه عملکرد پنل های خورشیدی مختلف در نور کم را نشان می دهد: پانل های خورشیدی

Aspect	CIGS	پانل های خورشیدی CdTe	پانل های سیلیکونی کریستالی (c-Si)
عملکرد در نور کم	پایین تر به دلیل تلفات ولتاژ بالاتر. نسبت عملکرد در نور کم کاهش می یابد	راندمان پایین در نور کم؛ به نور مستقیم خورشید بیشتری نیاز دارد	بهترین عملکرد در نور کم؛ بازده انرژی بالاتری را حفظ می کند
بازده انرژی در سیستم های PV یکپارچه	2.7% تا 4.2% کمتر از c-Si. با گرما بهبود می یابد	راندمان پایین در نور کم؛ در سایه موثرتر است	بازده انرژی بالاتر در مکان های ابری یا سایه
اثرات دما	خوب در دماهای بالا؛ برای غلبه بر c-Si در نور کم به حرارت زیاد نیاز دارد	جزییات نیست، اما لایه نازک معمولا در نور کم کارایی کمتری دارد	در نور کم حساسیت کمتری به دما دارد
علل فنی	فاکتور ایده آل دیود بالاتر؛ افت ولتاژ بیشتر	طبیعت لایه نازک به معنای راندمان کمتر در نور پراکنده است	غیرفعال سازی بهتر و افت ولتاژ کمتر

• پانل های خورشیدی لایه نازک مانند CdTe و CIGS در ابرها یا سایه بدترین عملکرد را دارند.

• آنها برای تولید انرژی خوب به نور خورشید زیادی نیاز دارند.

• مزیت اصلی آنها این است که می توانند خم شوند و روی اشکال عجیب و غریب قرار بگیرند.

• اگرچه هزینه کمتری دارند، اما نور کمتری را نسبت به پانل های سیلیکونی به انرژی تبدیل می کنند.

پنل های خورشیدی لایه نازک ممکن است برای مکان هایی با روزهای ابری زیاد مناسب نباشند. ایده های جدید در فناوری CIGS می تواند به آنها کمک کند به زودی در نور کم بهتر کار کنند.

ماندگاری

دوام به این معناست که پنل های خورشیدی چقدر دوام می آورند و به کار خود ادامه می دهند. بیشتر پانل های خورشیدی لایه نازک مانند CdTe و CIGS تا 25 سال عمر می کنند. در سال اول حدود 1 تا 3 درصد از قدرت خود را از دست می دهند. پس از آن، هر سال حدود 0.8٪ تا 0.9٪ ضرر می کنند. پس از 25 سال، اکثر پانل ها هنوز با حدود 79 درصد توان اول خود کار می کنند. شرکت ها اغلب قول می دهند که حداقل 80 درصد قدرت بعد از 25 سال داشته باشند.

پنل های خورشیدی CdTe بسیار سخت هستند. آنها در مکان های خشن، مانند مناطق گرم یا شور، به خوبی کار می کنند. این پانل ها معمولا به بازدهی 16 تا 18 درصد می رسند. پانل های CIGS نیز قوی و ثابت هستند. راندمان آنها بین 20.3 تا 22.6 درصد است. برخی از پانل های CIGS می توانند خم شوند، که برای استفاده های خاص کمک می کند. هر دو نوع از قوانین ایمنی و قابلیت اطمینان برخوردارند.

اما صفحات خورشیدی لایه نازک می توانند در طول زمان خراب شوند. بیشتر مشکلات ناشی از آب و هوا است. آب، هوا، نور خورشید، گرما و استرس می تواند به قسمت های داخلی آسیب برساند. این می تواند باعث زنگ زدگی، آسیب یا کنده شدن لایه ها شود. برای پانل های CIGS، ممکن است ترک ایجاد شود یا لایه ها شل شوند. این مشکلات باعث کاهش قدرت و کاهش عمر پنل می شود.

نکته: برای کمک به دوام پنل های خورشیدی لایه نازک، آنها را در جایی قرار دهید که از آب و بادهای قوی در امان هستند. اغلب آنها را بررسی کنید تا مشکلات را زودتر پیدا کنید.

پانل های خورشیدی لایه نازک ترکیب خوبی از استحکام، خمش و قدرت ماندگاری را ارائه می دهند. آنها برای مزارع بزرگ خورشیدی و ابزارهای قابل حمل به خوبی کار می کنند.

مزایا و معایب

پنل های خورشیدی CdTe

پنل های خورشیدی CdTe دارای نقاط مثبت و منفی هستند. ساخت آنها ارزان تر از اکثر پانل های دیگر است. برخی از کارخانه ها می توانند آنها را تنها با 0.46 دلار در هر وات بسازند. این پانل ها زمانی که هوا گرم است یا خیلی آفتابی نیست به خوبی کار می کنند. این باعث می شود آنها در مکان هایی با آب و هوای سخت مفید باشند. روش ساخت پنل های CdTe ساده است. فناوری لایه نازک باعث صرفه جویی در انرژی و مواد می شود. پانل های CdTe هزینه انرژی خود را به سرعت بازپرداخت می کنند. آنها انرژی کمتری مصرف می کنند تا به سرعت پول بسازند و پس انداز کنند. بسیاری از دولت ها با قوانین و پول خاص به مردم کمک می کنند تا پانل های CdTe را خریداری کنند. این کار استفاده بیشتر از انرژی خورشیدی را برای افراد بیشتری آسان‌تر می‌کند. پانل های CdTe برای مزارع و ساختمان های بزرگ خورشیدی عالی هستند.

اما پنل های خورشیدی CdTe نیز مشکلاتی دارند. آنها به خوبی پانل های سیلیکونی کریستالی کار نمی کنند. این بدان معناست که برای دریافت همان قدرت به فضای بیشتری نیاز دارید. تلوریم، که برای CdTe مورد نیاز است، به سختی یافت می شود. این می تواند ساخت تعداد زیادی پانل را سخت کند. کادمیوم یک ماده سمی است. کارخانه ها و کاربران باید مراقب باشند و پانل های CdTe را با خیال راحت بازیافت کنند. بعضی جاها قوانینی در مورد کادمیوم دارند. این می تواند افراد را از استفاده از پنل های CdTe در برخی مناطق باز دارد.

توجه: جنبه های خوب و بد پنل های CdTe به نیازهای پروژه و قوانین محلی بستگی دارد.

پانل های خورشیدی CIGS

پانل های خورشیدی CIGS به دلیل کارآمد و انعطاف پذیر بودن شناخته شده اند. بسیاری از آزمایش‌ها نشان می‌دهند که پنل‌های CIGS می‌توانند تا 23.4 درصد بازدهی داشته باشند. این تقریباً به خوبی بهترین پانل های سیلیکونی کریستالی است. پانل های CIGS زمانی که نور خورشید کمی وجود دارد یا بسیار گرم است به خوبی کار می کنند. وقتی بیرون گرم می شود، قدرت کمتری از دست می دهند. مردم از پنل های CIGS برای بسیاری از موارد استفاده می کنند. آنها برای ماژول های خمیده، سقف های خورشیدی، شینگل های خورشیدی و شارژرهای قابل حمل استفاده می شوند.

جنبه های خوب و بد پنل های CIGS به راحتی قابل مشاهده است. آنها بسیار کارآمد هستند و در آب و هوای سخت به خوبی کار می کنند. طراحی انعطاف پذیر آنها به آنها اجازه می دهد تا روی سقف های منحنی و وسایل قابل حمل قرار بگیرند. عمر طولانی دارند و قدرت زیادی از گرما از دست نمی دهند.

اما پنل های CIGS دارای معایبی نیز هستند. هزینه ساخت آنها بیشتر است زیرا از عناصر کمیاب مانند ایندیوم استفاده می کنند. ساخت پانل های CIGS سخت است و مراحل زیادی را طی می کند. این امر ساخت تعداد زیادی از آنها را دشوار می کند. تنها حدود 2 درصد از تمام پانل های خورشیدی پنل های CIGS هستند.

دانشمندان در تلاش هستند تا پانل های CIGS را ارزان تر و بهتر کنند. بسیاری از کارشناسان فکر می کنند که پنل های CIGS در آینده کارایی بیشتری خواهند داشت.

برنامه های کاربردی

تاسیسات در مقیاس بزرگ

پانل های خورشیدی لایه نازک برای مزارع خورشیدی بزرگ مهم هستند. بسیاری از مزارع از آنها استفاده می کنند زیرا آنها سبک و ساده برای راه اندازی هستند. پانل های CdTe اغلب مناطق وسیعی را پوشش می دهند و قدرت ثابتی را به شهرها و کارخانه ها می دهند. قیمت پایین آنها در هر وات آنها را برای پروژه های بزرگ مورد علاقه قرار می دهد. پانل های CIGS همچنین در مزارع خورشیدی در مواقعی که راندمان بالا مورد نیاز است استفاده می شود. هر دو نوع در هوای گرم به خوبی کار می کنند، بنابراین برای مکان های گرم مناسب هستند. استفاده از پانل های لایه نازک در پروژه های بزرگ به کاهش قبض انرژی و حمایت از انرژی پاک کمک می کند.

یکپارچه سازی ساختمان

فتوولتائیک های یکپارچه ساختمان یا BIPV از صفحات خورشیدی لایه نازک به عنوان بخشی از ساختمان استفاده می کنند. معماران پانل های CdTe و CIGS را در پنجره ها، دیوارها یا سقف ها قرار می دهند. این به ساختمان‌ها اجازه می‌دهد تا قدرت خود را بسازند و مدرن به نظر برسند. پانل های لایه نازک می توانند روی اشکال منحنی و ساختمان های سبک قرار بگیرند، بنابراین برای طراحی های خلاقانه عالی هستند. سیستم‌های BIPV چیزی بیش از تولید برق انجام می‌دهند. آنها همچنین به خنک نگه داشتن ساختمان ها، ایجاد سایه و مطابقت با سبک ساختمان کمک می کنند. اما این سیستم ها هزینه بیشتری دارند و نیاز به راه اندازی ویژه دارند. نحوه نمای ساختمان می تواند میزان قدرت تولید پانل ها را تغییر دهد. سازندگان باید قوانین را رعایت کنند و حرارت را کنترل کنند تا پانل ها به خوبی کار کنند. حتی با وجود این مشکلات، با پیشرفت تکنولوژی، ساختمان‌های بیشتری از پانل‌های لایه نازک استفاده می‌کنند.

توجه: سیستم های BIPV می توانند با عدم نیاز به قطعات نصب اضافی در هزینه صرفه جویی کنند و به ساختمان ها در مصرف انرژی کمتر کمک کنند.

موارد استفاده قابل حمل

پنل های خورشیدی لایه نازک برای وسایل قابل حمل عالی هستند. مردم از آنها برای کمپینگ، پیاده روی و کیت های اضطراری استفاده می کنند. پنل‌های CdTe در دستگاه‌های کوچک به خوبی کار می‌کنند، زیرا نور خورشید را جذب می‌کنند و در انواع آب و هوا کار می‌کنند. قیمت پایین و قدرت ثابت آن‌ها را برای گجت‌ها مناسب می‌کند. پانل های CIGS خاص هستند زیرا می توانند خم شوند. شرکت ها آنها را در کوله پشتی، چادر و حتی لباس قرار می دهند. حمل این پنل‌ها آسان است و سبک می‌مانند، بنابراین افراد می‌توانند آن‌ها را به هر جایی ببرند. پنل های خورشیدی لایه نازک همچنین پنل های تاشو، بانک های خورشیدی و لپ تاپ ها را تامین می کند. برخی از وسایل نقلیه مانند RV ها و قایق ها از پانل های انعطاف پذیر CIGS در سقف های منحنی استفاده می کنند. کمپینگ ها، کارکنان اورژانس و سربازان به این پانل ها برای قدرت اعتماد دارند. پانل های خورشیدی لایه نازک در محصولات قابل حمل به افراد کمک می کند تا در هر کجا که می روند ایمن و متصل باشند.

هنگام نگاه کردن به پانل های خورشیدی لایه نازک، دانستن برخی نکات ضروری است:

• پنل های خورشیدی لایه نازک CdTe ارزان هستند و در مکان های گرم به خوبی کار می کنند. آنها در ایجاد قدرت با پول کمتر خوب هستند.

• پانل های خورشیدی لایه نازک CIGS قدرت بیشتری تولید می کنند و می توانند خم شوند. این آنها را برای سقف های منحنی یا چیزهایی که حمل می کنید عالی می کند.

• هر دو نوع دارای جنبه های خوب و بد هستند. آنها از نظر قیمت، مدت زمان ماندگاری و نحوه تأثیر آنها بر روی زمین متفاوت هستند.

نوع پنل	بهترین حالت استفاده	نگرانی اصلی
خورشیدی لایه نازک CdTe	پروژه های بزرگ خورشیدی که نیاز به صرفه جویی در هزینه دارند	کادمیوم می تواند مضر باشد
خورشیدی لایه نازک CIGS	پنل های خورشیدی که باید خم شوند و به خوبی کار کنند	هزینه بالاتر است و ممکن است طولانی نباشد

مردم باید به این فکر کنند که به چه مقدار نیرو نیاز دارند، چقدر می خواهند خرج کنند و کجا از پنل استفاده خواهند کرد. همچنین مهم است که به زمین فکر کنیم. صحبت با یک متخصص خورشیدی می تواند به افراد کمک کند تا بهترین پنل را برای خود انتخاب کنند.

سوالات متداول

چه چیزی پانل های خورشیدی CdTe و CIGS را متفاوت می کند؟

پانل های CdTe از تلورید کادمیوم استفاده می کنند. پانل های CIGS از مس، ایندیم، گالیم و سلنیوم استفاده می کنند. پانل های CdTe هزینه کمتری دارند. پانل های CIGS بیشتر خم می شوند و در برخی موارد بهتر عمل می کنند. هر دو نوع کمک می کنند تا انرژی خورشیدی ارزان تر و استفاده آسان تر شود.

آیا پنل های خورشیدی CdTe یا CIGS برای محیط زیست ایمن هستند؟

هر دو نوع از مواد کمیاب یا سمی استفاده می کنند. پانل های CdTe حاوی کادمیوم هستند که در صورت عدم بازیافت می تواند به محیط زیست آسیب برساند. پانل های CIGS از فلزاتی استفاده می کنند که می توانند مشکلاتی را نیز ایجاد کنند. بازیافت و جابجایی ایمن به کاهش خطرات کمک می کند.

کدام پنل خورشیدی دوام بیشتری دارد، CdTe یا CIGS؟

بیشتر پانل های CdTe و CIGS حدود 25 سال عمر می کنند. هر دو نوع هر سال مقداری قدرت را از دست می دهند. مراقبت خوب و معاینات منظم به آنها کمک می کند مدت بیشتری دوام بیاورند. سازندگان اغلب قول می دهند که حداقل 80 درصد برق پس از 25 سال به دست آید.

آیا می توانید از پانل های CdTe یا CIGS روی سطوح منحنی استفاده کنید؟

پانل های CIGS روی سطوح منحنی یا انعطاف پذیر به خوبی کار می کنند. آنها بدون شکستن خم می شوند. پانل های CdTe اگر روی شیشه یا پلاستیک نازک ساخته شوند می توانند خم شوند، اما راحت تر می شکنند. پنل های CIGS بهتر روی ماشین ها، چادرها و کوله پشتی ها قرار می گیرند.

کدام پنل در هوای گرم بهتر کار می کند؟

پانل های CdTe و CIGS هر دو گرما را به خوبی اداره می کنند. آنها نسبت به پانل های سیلیکونی معمولی در دماهای بالا قدرت کمتری از دست می دهند. این باعث می شود که آنها گزینه های خوبی برای مکان های گرم و آفتابی باشند.