Դիտումներ՝ 0 Հեղինակ՝ Կայքի խմբագիր Հրապարակման ժամանակը՝ 2025-07-10 Ծագում. Կայք
Նիհար թաղանթով արևային վահանակներն օգտագործում են հատուկ նյութեր՝ թեթև և ճկուն արևային արտադրանքներ պատրաստելու համար: Այս վահանակները նման չեն սովորական սիլիկոնային վահանակներին: Բարակ թաղանթով արևային վահանակները կարող են թեքվել և մեծ քաշ չունենալ: Սա դրանք լավ է դարձնում այնպիսի բաների համար, ինչպիսիք են կոր տանիքները կամ շարժական լիցքավորիչները: Ճկուն բարակ թաղանթով վահանակները կարող են լինել շինանյութերի կամ թեթև շրջանակների մաս: Սովորական սիլիկոնային վահանակները յուրաքանչյուր կիլոգրամի համար ավելի շատ հզորություն են տալիս: Բայց բարակ թաղանթով վահանակներն ավելի լավն են, երբ ձեզ անհրաժեշտ է ավելի քիչ քաշ և ավելի ճկունություն:
| Մետրային | արժեք |
|---|---|
| Նիհար թաղանթով ֆոտոգալվանային շուկայի չափը (2022) | 4,8 մլրդ ԱՄՆ դոլար |
| Շուկայի կանխատեսվող չափը (2030) | 15,1 մլրդ ԱՄՆ դոլար |
| Համակցված տարեկան աճի տեմպ (CAGR) (2023-2030) | 15.6% |
| Էլեկտրաէներգիայի արտադրության համեմատություն | Ավանդական սիլիկոնային վահանակները մեկ կիլոգրամի դիմաց 18 անգամ ավելի շատ հզորություն են արտադրում, քան բարակ թաղանթով վահանակները |
| Քաշի համեմատություն | Ավանդական սիլիկոնային վահանակները 100 անգամ ավելի ծանր են, քան բարակ թաղանթով վահանակները |
| Տարածաշրջանային շուկայի ամենամեծ մասնաբաժինը | Ասիա Խաղաղ օվկիանոս (Չինաստանի, Հնդկաստանի, Ճապոնիայի, Հարավային Կորեայի գլխավորությամբ) |
Բարակ թաղանթով արևային մարտկոցները սովորականի պես լավ չեն աշխատում: Բայց մարդիկ դեռ սիրում են դրանք թեթև, թեքված և հատուկ օգտագործման համար:
Բարակ թաղանթով արևային վահանակները թեթև են և կարող են թեքվել: Սա դրանք լավ է դարձնում կոր տանիքների և շարժական սարքերի համար: Նրանք նաև լավ են աշխատում հատուկ դիզայնի համար:
Դրանց պատրաստումն ու տեղադրումը ավելի քիչ արժե, քան սիլիկոնե վահանակները: Բայց նրանք սովորաբար ավելի քիչ էներգիա են արտադրում և ավելի շատ տարածքի կարիք ունեն:
Կան տարբեր տեսակի բարակ թաղանթային վահանակներ: Դրանք ներառում են ամորֆ սիլիցիում, կադմիումի տելուրիդ (CdTe) և պղնձի ինդիում գալիում սելենիդ (CIGS): Յուրաքանչյուր տեսակ ունի իր առավելություններն ու ծախսերը:
Շոգ կամ ամպամած եղանակին բարակ թաղանթով վահանակներն ավելի լավ են աշխատում, քան սիլիկոնային վահանակները: Նրանք ավելի քիչ ուժ են կորցնում, երբ այն տաք է կամ աղոտ:
Բարակ թաղանթով վահանակների մեծ մասը ծառայում է 10-20 տարի: Սա ավելի կարճ է, քան 25-30 տարին սիլիկոնե վահանակների համար:
Դրանք ավելի հեշտ և էժան են դնում, քանի որ դրանք թեթև են և ճկուն: Սա նվազեցնում է աշխատուժի և մոնտաժային ծախսերը:
Նիհար թաղանթով արևային տեխնոլոգիան արագ զարգանում է, հատկապես Ասիայի Խաղաղօվկիանոսյան տարածաշրջանում: Նոր գաղափարները ստիպում են նրանց ավելի լավ աշխատել և ավելի էժան:
Բարակ թաղանթով վահանակները լավագույնն են, երբ քաշը, ձևը կամ գինը ավելի կարևոր են, քան հզորությունը կամ երկարատև կյանքը:
Նիհար թաղանթով արևային վահանակները հատուկ նյութեր են օգտագործում արևի լույսը բռնելու և էլեկտրականություն արտադրելու համար: Արտադրողները ֆոտոգալվանային նյութի բարակ շերտեր են դնում ապակու, պլաստիկի կամ մետաղի վրա: Այս շերտերը շատ ավելի բարակ են, քան սովորական արևային վահանակների սիլիկոնային վաֆլիները: Բարակ թաղանթով մոդուլները կարող են թեքվել և տեղավորվել կոր կամ թեթև մակերեսների վրա: Սա օգնում է նրանց աշխատել շատ բաների համար, ինչպիսիք են տանիքները, շարժական հարմարանքները և տրանսպորտային միջոցները:
Կան բարակ թաղանթով արևային վահանակների տարբեր տեսակներ: Ոմանք օգտագործում են ամորֆ սիլիցիում: Մյուսները օգտագործում են կադմիումի տելուրիդ կամ պղնձի ինդիում գալիում սելենիդ։ Յուրաքանչյուր տեսակ ունի լավ և վատ կողմեր: Բարակ թաղանթով արևային մարտկոցների մեծ մասը սովորականի պես լավ չեն աշխատում: Բայց դրանք արժեն ավելի քիչ և կշռում: Նիհար թաղանթով արևային տեխնոլոգիան թույլ է տալիս մարդկանց կատարել ճկուն և թեթև ձևավորում:
Բարակ թաղանթով արևային մարտկոցները նույնը չեն, ինչ սովորական արևային մարտկոցները: Սովորական արևային մարտկոցներում օգտագործվում են հաստ, կոշտ սիլիկոնային վաֆլիներ: Այս վահանակները ծանր են և ուժեղ աջակցության կարիք ունեն: Նիհար թաղանթով արևային վահանակները օգտագործում են բարակ շերտեր, ուստի դրանք ավելի թեթև են և կարող են թեքվել: Սա ստիպում է նրանց աշխատել տարբեր ձևերով և վայրերում:
| Խաղարկային | բարակ թաղանթային արևային վահանակներ | Ավանդական (միաբյուրեղային) արևային վահանակներ |
|---|---|---|
| Արդյունավետություն | Ավելի ցածր, մինչև 18% (տարբերվում է ըստ նյութի) | Ավելի բարձր, սովորաբար 20%+ |
| Նախնական արժեքը | Ստորին, մոտ. $0,50-ից $1 մեկ վտ-ի համար | Ավելի բարձր նախնական ներդրումներ |
| Կյանքի տևողությունը | Ավելի կարճ, 10-20 տարի | Ավելի երկար՝ 25-30 տարի |
| Տարածքի պահանջ | Ավելի շատ տարածք է պահանջում ցածր արդյունավետության պատճառով | Ավելի քիչ տարածք է պահանջվում ավելի բարձր արդյունավետության պատճառով |
Բարակ թաղանթով արևային վահանակները սովորաբար հասնում են մոտ 10-12% արդյունավետության: Որոշ առաջադեմ բարակ թաղանթային մոդուլներ լաբորատորիաներում հասել են մինչև 29,1%-ի: Իրական կյանքում բարակ թաղանթով արևային տեխնոլոգիան ավելի լավ է աշխատում տաք կամ աղոտ վայրերում: Նիհար թաղանթով վահանակները ավելի քիչ էներգիա են կորցնում, երբ այն տաքանում է: Դրանք շոգ եղանակին կարող են 1-3%-ով ավելի շատ հզորություն արտադրել, քան սիլիկոնե վահանակները: Սովորական արևային մարտկոցները 25 տարի հետո պահպանում են իրենց էներգիայի ավելի քան 90%-ը: Նրանք լավագույնս աշխատում են կայուն, արևոտ վայրերում:
Շատ մարդիկ ընտրում են բարակ թաղանթով արևային վահանակներ իրենց հատուկ առավելությունների համար: Նիհար թաղանթով արևային տեխնոլոգիան տալիս է թեթև և ճկուն վահանակներ, որոնք տեղավորվում են այնտեղ, որտեղ սովորական վահանակները չեն կարող: Նիհար թաղանթով մոդուլների պատրաստման և տեղադրման արժեքը ավելի քիչ է: Համակարգի ընդհանուր գինը կազմում է $2000-ից $8800: Նրանք նաև ավելի քիչ աղտոտում են, երբ պատրաստվում են:
Բարակ թաղանթով արևային մարտկոցները լավ են աշխատում տաք կամ փոփոխվող լույսի ներքո: Նրանք լավ են մեծ նախագծերի, կոր վայրերի և շարժական արևային օգտագործման համար: Նիհար թաղանթով արևային մարտկոցները ավելի շատ տարածք են պահանջում և կարող են չծառայել սովորական վահանակների նման: Բայց նրանց ճկուն ձևը և ցածր գինը նրանց դարձնում են խելացի ընտրություն շատ հատուկ աշխատանքների համար:
Հուշում. Նիհար թաղանթով արևային մարտկոցները լավագույնն են, երբ քաշը, ճկումը կամ գինը ավելի կարևոր են, քան առավելագույն էներգիա ստանալը:
Պատկերի աղբյուրը. պիքսելներ
Բարակ թաղանթով արևային բջիջները լինում են մի քանի հիմնական տեսակների. Յուրաքանչյուր տեսակ օգտագործում է իր սեփական նյութերը և ունի հատուկ առանձնահատկություններ: Ամենատարածված տեսակներն են ամորֆ սիլիցիումը, կադմիումի տելուրիդը և պղնձի ինդիում գալիում սելենիդը։ Այս բարակ թաղանթով արևային մարտկոցները մարդկանց ընտրություն են տալիս տարբեր կարիքների համար:
Ամորֆ սիլիցիումը ամենահին բարակ թաղանթով արևային բջիջներից է: Ստեղծողները այս բջիջների համար օգտագործում են ոչ բյուրեղային սիլիցիումի բարակ շերտ: Այս նյութը լավ է ներծծում արևի լույսը, նույնիսկ եթե այն շատ բարակ է: Ամորֆ սիլիցիումի բջիջները թեթև են և կարող են թեքվել: Սա դրանք լավ է դարձնում շարժական հարմարանքների և կոր վայրերի համար:
A-Si բարակ թաղանթով արևային մարտկոցների արդյունավետությունը մոտ է 5% -ից 12% : Նրանք տևում են մոտ 15 տարի, ինչը այնքան երկար չէ, որքան մյուս տեսակները: Այս բջիջները էժան են անվտանգ, սովորական նյութերի պատրաստման և օգտագործման համար: Բայց դրանք այնքան լավ չեն աշխատում, ինչպես բարակ թաղանթով այլ տեսակներ: Շտեյբլեր-Վրոնսկու էֆեկտը որոշ ժամանակ լույսի տակ մնալուց հետո նրանց արդյունավետությունը նվազում է:
| Արևային բջիջների տիպի | արդյունավետության տիրույթ | Երկարակեցություն/կայունության | արժեք |
|---|---|---|---|
| Ամորֆ սիլիցիում | 5-7% | Չափավոր | Ցածր |
| CdTe | 16-18% | Բարձր | Չափավոր |
| CIGS | 15-20% | Բարձր | Բարձր |
Նշում. Ամորֆ սիլիկոնային բարակ թաղանթով արևային մարտկոցները լավագույնն են ճկուն և էժան օգտագործման համար, բայց դրանք այնքան երկար չեն տևում, որքան մյուս տեսակները:
Կադմիումի տելուրիդը ևս մեկ տարածված բարակ թաղանթով արևային բջիջ է: CdTe բջիջները օգտագործում են կադմիումի տելուրիդի բարակ շերտ արևի լույսը որսալու համար: Այս բջիջներն ավելի լավ են աշխատում, քան a-Si բջիջները և օգտագործվում են մեծ արևային տնտեսություններում:
CdTe բարակ թաղանթով արևային բջիջները կարող են հասնել 16% -ից 18% արդյունավետություն իրական արտադրանքներում: Որոշ լաբորատոր թեստեր ցույց են տվել ավելի քան 21% արդյունավետություն հատուկ քլորիդային պրոցեդուրաներով: Այս բուժումները օգնում են շերտերին ավելի լավ աշխատել միասին: CdTe բջիջները ամուր են և կարող են գոյատևել մինչև 25 տարի:
CdTe արևային մարտկոցներն առաջարկում են բարձր ջերմաստիճանի գործակիցներ, աղի կոռոզիայից գերազանց դիմադրություն և զգալի կայուն աշխատանք կոշտ բարձր ջերմաստիճանի, բարձր աղի միջավայրում:
CdTe բարակ թաղանթով արևային մարտկոցների արտադրությունն ավելի էժան է, քան CIGS մարտկոցները: Դա պայմանավորված է նրանով, որ դրանք ավելի հեշտ են արտադրվում: Սակայն կադմիումը թունավոր է, ուստի այն պետք է անվտանգ վարվի և վերամշակվի:
Հուշում. CdTe բարակ թաղանթով արևային մարտկոցները հիանալի են արևային խոշոր նախագծերի համար, քանի որ դրանք արդյունավետ են և արտադրելու համար ավելի քիչ ծախսեր:
Պղնձի ինդիում գալլիում սելենիդը հայտնի է բարձր արդյունավետությամբ և ճկունությամբ: CIGS բջիջները որպես հիմնական նյութեր օգտագործում են պղինձ, ինդիում, գալիում և սելեն։ Այս խառնուրդը թույլ է տալիս փոխել տիրույթը, որն օգնում է դրանք ավելի արդյունավետ դարձնել:
CIGS բարակ թաղանթով արևային մարտկոցները կարող են հասնել 20.3% -ից մինչև 22.6% արդյունավետություն ինչպես ճկուն, այնպես էլ կոշտ ձևերով: Հնարավոր լավագույն արդյունավետությունը մոտ 28% է: Այս բջիջները լավ են աշխատում ցածր լույսի ներքո և կարող են պատրաստվել թեթև, ճկուն վահանակներ հատուկ աշխատանքների համար:
Սակայն CIGS-ի բարակ թաղանթով արևային բջիջների արտադրությունն ավելի թանկ արժե: Դա պայմանավորված է նրանով, որ նրանք օգտագործում են հազվագյուտ տարրեր և կառուցման համար բարդ քայլերի կարիք ունեն: Թեև դրանք ավելի թանկ արժեն, CIGS բջիջները կայուն են և լավ են փոքր և թեթև արևային մարտկոցների համար:
| Արևային բջիջների տեսակը | Էմպիրիկ արդյունավետության միջակայքը | Տեսական արդյունավետության | հիմնական ծախսերի գործոնները և մարտահրավերները |
|---|---|---|---|
| CIGS | 20,3%-ից մինչև 22,6% | Մինչև ~28% | Բարձր արժեքը հազվագյուտ տարրերի և բարդ արտադրության պատճառով |
Նշում. CIGS բարակ թաղանթով արևային մարտկոցները արդյունավետ և ճկուն են, ուստի դրանք լավ են առաջադեմ և շարժական արևային արտադրանքների համար:
Օրգանական ֆոտոգալվանային բջիջները օգտագործում են ածխածնի վրա հիմնված նյութեր՝ արևի լույսից էլեկտրականություն արտադրելու համար: Այս բջիջները հատուկ են, քանի որ դրանք կարող են տպվել թեքված թերթերի վրա: OPV վահանակները թեթև են և կարող են պատրաստվել բազմաթիվ գույներով: Մարդիկ դրանք օգտագործում են պատուհանների, ուսապարկերի և նույնիսկ հագուստի վրա։ OPV բջիջները աշխատում են աղոտ լույսի ներքո և ունեն տարբեր ձևեր և գույներ: Բայց դրանք այնքան էներգիա չեն արտադրում, որքան մյուս արևային մարտկոցները: OPV վահանակների մեծ մասը հասնում է միայն 3% -ից 11% արդյունավետության: Նրանք նույնպես չեն դիմանում այնքան երկար, որքան մյուս բարակ թաղանթով վահանակները: Ջուրը և արևի լույսը ժամանակի ընթացքում կարող են վնասել օրգանական մասերը:
Gallium Arsenide բարակ թաղանթային բջիջները օգտագործում են գալիում և մկնդեղ միասին: Այս բջիջները հայտնի են շատ արդյունավետ լինելու համար: GaAs բջիջները կարող են հասնել մինչև 47.1% արդյունավետություն հատուկ դիզայնով և խտացուցիչներով: Սա նրանց դարձնում է լավագույն ընտրությունը արբանյակների և տիեզերական առաքելությունների համար: Դրանք նաև օգտագործվում են բարձր արդյունավետությամբ արևային նախագծերում: GaAs-ի բարակ թաղանթային բջիջները լավ են աշխատում աղոտ լույսի ներքո և երբ այն տաք է: Նրանք շարունակում են հզորացնել նույնիսկ այն ժամանակ, երբ մյուս վահանակները դանդաղում են:
Բայց GaAs բարակ թաղանթային բջիջները շատ ավելի թանկ արժեն, քան մյուս տեսակները: Դրանք պատրաստելու նյութերն ու գործիքները թանկ են։ Դրանց գինը կարող է տաս անգամ ավելի բարձր լինել, քան սիլիկոնային բջիջները։ Դրա պատճառով մարդիկ դրանք օգտագործում են միայն հատուկ աշխատանքների համար, որտեղ ամենակարևորը կատարողականն է:
Ջերմությունը կարող է նաև վնասել GaAs ֆոտովոլտային բջիջները: Եթե դրանք չորս ժամ տաքացվեն մինչև 350 ° C, ապա դրանք կորցնում են որոշակի հզորություն: Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս, թե ինչպես են փոխվում դրանց թվերը այս գործընթացից
| առաջ | և | հետո |
|---|---|---|
| Բաց շղթայի լարում (Voc) [mV] | 783.0 | 741.8 |
| Կարճ միացման հոսանք (Isc) [mA] | 3.190 | 2.989 |
| Լարումը MPP-ում (Vmpp) [mV] | 600.5 | 480.6 |
| Հոսանք MPP-ում (Impp) [mA] | 2.821 | 2.300 |
| Հզորությունը MPP-ում (Pmpp) [mW] | 1.694 | 1.105 |
| Լրացման գործակից (FF) | 0.678 | 0.274 |
Նշում․ Սա նրանց լավագույնն է դարձնում տարածության և հատուկ օգտագործման համար:
Ե՛վ OPV, և՛ GaA-ները բարակ թաղանթով արևային տեխնոլոգիայի հատուկ տեսակներ են: OPV-ն նոր եղանակներ է տալիս արևային մարտկոցների նախագծման և օգտագործման համար: GaAs-ը իշխանություն ստեղծելու և լավ աշխատելու առաջատարն է: Այս տեսակները ցույց են տալիս, որ բարակ թաղանթով արևային տեխնոլոգիան կարող է օգտագործվել շատ բաների համար՝ կրելու հարմարանքներից մինչև տիեզերք ճանապարհորդություն:
Նիհար թաղանթով արևային տեխնոլոգիան օգտագործում է վահանակներ պատրաստելու հատուկ միջոց։ Գործընթացը սկսվում է հիմքով, որը կոչվում է սուբստրատ: Այս հիմքը կարող է լինել ապակյա, մետաղական կամ ճկուն պլաստիկ: Ստեղծողները վերևում ավելացնում են հատուկ նյութերի բարակ շերտեր: Այս նյութերը ներառում են կադմիումի տելուրիդը, պղնձի ինդիումի գալիում սելենիդը կամ ամորֆ սիլիցիումը։ Շերտերը շատ բարակ են՝ ընդամենը մի քանի հարյուր նանոմետրից մի քանի միկրոն հաստությամբ: Սա շատ ավելի բարակ է, քան սովորական արևային մարտկոցները:
Բարակ թաղանթով արևային մարտկոցներ պատրաստելն ավելի հեշտ է և ավելի քիչ ռեսուրսներ է օգտագործում, քան սիլիկոնե վահանակներ պատրաստելը: Շերտերն ավելացնելու համար գործարանները օգտագործում են լակի պիրոլիզ, գոլորշիների նստեցում կամ տպագրություն: Այս ուղիները օգնում են նվազեցնել ծախսերը և թույլ են տալիս ընկերություններին միանգամից բազմաթիվ վահանակներ պատրաստել: Նոր առաջընթացները ներառում են մեծ քանակությամբ գալիումի արսենիդային բջիջների և նոր պերովսկիտային տանդեմ բջիջների ստեղծումը: Այս նոր տեսակները կարող են հասնել ավելի բարձր արդյունավետության:
Ստորև աղյուսակը տալիս է կարևոր փաստեր այն մասին, թե ինչպես են պատրաստվում բարակ թաղանթով արևային վահանակները
| . | բերված |
|---|---|
| Բարակ շերտի հաստությունը | Մի քանի հարյուր նանոմետրից մինչև մի քանի միկրոն |
| Ենթաշերտի տեսակները | Ապակի, մետաղ, ճկուն պլաստիկ |
| Ընդհանուր նյութեր | Կադմիումի տելուրիդ (CdTe), պղնձի ինդիում գալիումի սելենիդ (CIGS), ամորֆ սիլիցիում (a-Si) |
| Արտադրական գործընթաց | Ավելի պարզ և ավելի քիչ ռեսուրս պահանջող, քան բյուրեղային սիլիկոնային վահանակները |
| Արդյունավետության ուղենիշներ | GaAs բարակ թաղանթային բջիջներ >30% (2022), պերովսկիտ-սիլիկոնային տանդեմ բջիջներ 28% (2023) |
| Շուկայի չափը (2023) | ԱՄՆ դոլար 15,367,68 մլն |
| Նախատեսված CAGR (2024-2031) | 8.20% |
| Առաջատար արտադրողներ | , First Solar, Hanergy Holding Group, MiaSolé, Solaronix |
| Բնապահպանական մտահոգություններ | CdTe թունավորություն, ինդիումի և գալիումի ռեսուրսների առկայություն, վերամշակման մարտահրավերներ |
| Արտադրության վերջին ձեռքբերումները | GaAs բջիջների զանգվածային արտադրություն, պերովսկիտ տանդեմ բջիջներ, երկդիմաց վահանակներ BIPV-ի համար |
| Շուկայի հատվածներ | Տանիքի առևտրային և արդյունաբերական տեղադրությունները գերակշռում են |
| Կառավարության աջակցությունը | $120 միլիոն DOE ֆինանսավորում R&D (2021) |
| Տարածաշրջանային աճ | Հյուսիսային Ամերիկան արագորեն աճում է արդյունավետության բարելավման և շուկայի ներթափանցման շնորհիվ |
Նիհար թաղանթով արևային տեխնոլոգիան առանձնահատուկ է, քանի որ այն ստեղծում է պանելներ, որոնք թեթև են, ճկուն և կարող են ծածկել մեծ տարածքներ: Նոր նյութերն ու դրանց պատրաստման եղանակները շարունակաբար դուրս են գալիս, այնպես որ բարակ թաղանթով արևային տեխնոլոգիան շարունակում է լավանալ:
Նիհար թաղանթով արևային տեխնոլոգիան վահանակներին տալիս է հատուկ ֆիզիկական առանձնահատկություններ: Այս վահանակները շատ ավելի թեթև և բարակ են, քան սովորականները: Շատ բարակ թաղանթով վահանակներ կարող են թեքվել կամ ճկվել: Սա դրանք լավ է դարձնում կոր տանիքների կամ շարժական իրերի համար:
Գիտնականները տարբեր թեստեր են օգտագործում բարակ թաղանթով վահանակները ստուգելու համար.
Ռենտգենյան դիֆրակցիան (XRD) ցույց է տալիս շերտերի բյուրեղային կառուցվածքը և փուլը:
Սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակը (SEM) ցույց է տալիս ֆիլմի մասնիկների ձևն ու չափը:
Օպտիկական չափումները գտնում են ժապավենի բացը, որը ցույց է տալիս, թե նյութը որքան լավ է ընդունում արևի լույսը:
Էլեկտրական թեստերը չափում են, թե որքան հեշտությամբ են լիցքերը տեղափոխվում նյութի միջով:
Արդյունավետության չափանիշները, ինչպիսիք են էներգիայի փոխակերպման արդյունավետությունը (PCE) և կրիչի վերահամակցման տեմպերը ցույց են տալիս, թե որքան լավ է աշխատում վահանակը:
Մոդելավորման գործիքներն օգնում են բարելավել դիզայնը՝ փորձարկելով տարբեր շերտերի հաստություններ և նյութեր:
Մեքենայի ուսուցման մոդելները կանխատեսում են, թե նյութի փոփոխություններն ինչպես կազդեն աշխատանքի վրա:
Որոշ բարակ թաղանթով վահանակներ օգտագործում են անվտանգ նյութեր՝ բարձր կրիչի շարժունակությամբ, օրինակ՝ WS2 և Cu2O: Այս նյութերն օգնում են լիցքավորման ավելի լավ շարժվել, ինչը բարձրացնում է արդյունավետությունը: Շղթայի կառուցվածքի վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ որոշ ձևավորումներ, ինչպես, օրինակ, ցցաձև ժապավենի ճկումը, կարող են նվազեցնել էներգիայի կորուստը և օգնել վահանակին ավելի լավ աշխատել:
Նիհար թաղանթով արևային տեխնոլոգիան շարունակում է կատարելագործվել, քանի որ գիտնականները նյութեր փորձարկելու և նախագծելու նոր ուղիներ են գտնում: Բարակ թաղանթային վահանակների հատուկ ֆիզիկական առանձնահատկությունները դրանք լավ ընտրություն են դարձնում արևային բազմաթիվ նախագծերի համար:
Նիհար թաղանթով արևային վահանակները կարող են ունենալ տարբեր արդյունավետության մակարդակ: Վահանակի նյութը փոխում է, թե որքան է արևի լույսը դառնում էլեկտրականություն: Որոշ բարակ թաղանթով վահանակներ, ինչպիսիք են գալիումի արսենիդը (GaAs), կարող են հասնել 25.1% արդյունավետություն լաբորատորիաներում: Կադմիումի տելուրիդի (CdTe) վահանակները կարող են ստանալ մոտ 19,5% արդյունավետություն: Պղնձի ինդիումի գալիում սելենիդի (CIGS) մոդուլները հասել են 19,64% : Դաշտային թեստերում Ամորֆ սիլիցիումի (a-Si) վահանակները սովորաբար ավելի ցածր արդյունավետություն ունեն՝ մոտ 12,3%: Այս թվերը ցույց են տալիս, որ բարակ թաղանթով վահանակները երբեմն կարող են համընկնել սովորական վահանակների հետ, հատկապես նոր նյութերի հետ:
| Նիհար թաղանթի տեխնոլոգիայի | արդյունավետության միջակայք (%) | Փորձարկման պայմաններ և նշումներ |
|---|---|---|
| GaAs (բարակ թաղանթ) | 25,1 ± 0,8 | Հաստատված է AM1.5, 1000 W/m², 25°C, FhG-ISE (11/17) պայմաններում |
| CdTe (բարակ թաղանթ) | 19,5 ± 1,4 | Հաստատված է AM1.5, 1000 W/m², 25°C, NREL (9/21) պայմաններում |
| CIGS (առանց CD) | 19,2 ± 0,5 | Հաստատված է AM1.5, 1000 W/m², 25°C, AIST (1/17) պայմաններում |
| a-Si/nc-Si (տանդեմ) | 12,3 ± 0,3 | Հաստատված է AM1.5, 1000 W/m², 25°C, ESTI (9/14) պայմաններում |
Որքան լավ են աշխատում բարակ թաղանթով վահանակները, կախված է նյութից և ինչպես են դրանք պատրաստվում: Որոշ ընկերություններ, ինչպիսիք են Ավանսիսը, CIGS մոդուլները դարձրել են գրեթե 20% արդյունավետ: Սա ցույց է տալիս, որ բարակ թաղանթի տեխնոլոգիան ավելի լավն է դառնում:
Բարակ թաղանթով արևային մարտկոցները հաճախ ավելի լավ են աշխատում, քան սովորական վահանակները տաք կամ աղոտ վայրերում: Գիտնականները ստուգել են, թե ինչպես են այս վահանակները գործում տարբեր ջերմաստիճանների և լույսի ներքո: Ահա մի քանի կարևոր բան, որ նրանք գտել են.
Կեստերիտի վրա հիմնված բարակ թաղանթով արևային բջիջները, ինչպիսիք են CZTS-ը և CZTSe-ն, փոխվում են, երբ ջերմաստիճանը փոխվում է:
Շերտերի հաստությունը, ինչպես Mo(S,Se)2-ը, փոխվում է ջերմության հետ: Սա փոխում է, թե որքան լավ է աշխատում վահանակը:
Ճիշտ ջերմաստիճանում վահանակներ պատրաստելն օգնում է ավելի լավ շերտերի ձևավորմանը: Սա տալիս է ավելի բարձր արդյունավետություն և լարում:
Որոշ վահանակներ, ինչպիսիք են CZTSe-ը, հասել են 12,6% արդյունավետություն , երբ գիտնականները վերահսկում են շերտերն ու ջերմությունը։
Նիհար թաղանթով վահանակները լավ են ընդունում ջերմությունը և լույսը, ուստի նրանք աշխատում են այն վայրերում, որտեղ մյուս վահանակները կորցնում են ուժը:
Վահանակի ներսում ջերմաստիճանի և շերտերի վերահսկումն օգնում է նրանց կայուն մնալ:
Նշում․ բարակ թաղանթով արևային մարտկոցները շարունակում են էներգիա ստանալ նույնիսկ այն ժամանակ, երբ շոգ է կամ ամպամած: Սա դրանք լավ է դարձնում փոփոխվող եղանակով վայրերի համար:
Մարդիկ հաճախ հարցնում են. «Ինչպե՞ս են նրանք արձագանքում բարձր ջերմությանը»: Բարակ թաղանթով վահանակները սովորաբար ավելի քիչ էներգիա են կորցնում ջերմության մեջ, քան սովորական սիլիկոնե վահանակները: Սա նրանց օգնում է տաք վայրերում:
Թե որքան երկար են բարակ թաղանթով արևային վահանակները, կախված է նյութից և որակից: Բարակ թաղանթով վահանակների մեծ մասը ծառայում է 10-20 տարի: Սա ավելի քիչ է, քան 25-ից 30 տարի միաբյուրեղ կամ բազմաբյուրեղ վահանակների համար: Մարդիկ հաճախ հարցնում են՝ 'որքա՞ն են տևում\' Պատասխանը կախված է այն վայրից և թե որքան լավ են պատրաստված վահանակները:
| Արևային վահանակի տեսակը | Տիպիկ կյանքի տեւողությունը (տարիներ) | Տարեկան քայքայման մակարդակ (%) | Ծանոթություններ քայքայման և խոցելիության մասին |
|---|---|---|---|
| բարակ թաղանթ (ներառյալ ամորֆ սիլիցիում) | 10-ից 20 | Բյուրեղայինից բարձր (ճշգրիտ արագությունը նշված չէ) | Ավելի խոցելի է շրջակա միջավայրի սթրեսների նկատմամբ; ավելի կարճ կյանքի տևողությունը |
| Միաբյուրեղային | 25+ | 0,3-ից 0,5 | Առավելագույն արդյունավետություն; պահպանում է 80-92% արդյունավետությունը 25 տարի անց |
| Պոլիկյուրիստական | 25-ից 30-ը | 0,79-ից 1,67 | Մի փոքր ավելի արագ քայքայվում է, քան միաբյուրեղը; ծախսարդյունավետ |
Նիհար թաղանթով վահանակներն ավելի արագ են մաշվում, քան բյուրեղային վահանակները: Նրանք ավելի հավանական է, որ վնասվեն եղանակից և այլ բաներից: Մարդիկ պետք է մտածեն, թե որքան երկար են նրանք տևում, նախքան նախագծի համար բարակ թաղանթով վահանակներ ընտրելը:
Կադմիումի տելուրիդ (CdTe) արևային ֆոտոգալվանային ապակե համակարգ բարակ թաղանթով արևային ապակե վահանակ
Նիհար թաղանթով արևային մարտկոցները սկզբում արժեն ավելի քիչ, քան սիլիկոնային վահանակները: Արտադրողները օգտագործում են ավելի քիչ նյութեր և պարզ քայլեր, ուստի գները մնում են ցածր: Այս վահանակները թեթև են և ճկուն: Սա նշանակում է, որ ձեզ ավելի քիչ սարքավորում և ավելի քիչ աշխատանք է պետք դրանք տեղադրելու համար: Նյութերի և տեղադրման ընդհանուր գինը շատ աշխատատեղերի համար ավելի ցածր է:
Բարակ թաղանթային վահանակների օգտագործումը ավելի էժան նյութեր, հաճախ մեկ քառակուսի մետրի համար 100 դոլարից ցածր.
Էլեկտրաէներգիա արտադրող մասերն արժեն մոտ 5 դոլար մեկ քառակուսի մետրի համար։
Մյուս մասերը, ինչպիսիք են լարերը և միակցիչները, ավելացնում են մոտ $39 մեկ քառակուսի մետրի համար:
Բազայի արժեքը կարող է փոխվել, բայց այն նվազում է, քանի որ ավելի շատ վահանակներ են պատրաստվում:
| Արժեքի բաղադրիչի | արժեքը մեկ քառակուսի մետրի համար (ԱՄՆ դոլար) | Նշումներ |
|---|---|---|
| Նյութերի ընդհանուր արժեքը | < 100 դոլար | Ներկայացնում է նյութերի ընդհանուր արժեքը բարակ թաղանթով մոդուլների համար |
| Ակտիվ նյութեր | ~ $5 | Էներգիայի փոխակերպման մեջ ակտիվ կիսահաղորդչային նյութերի արժեքը |
| Ոչ ակտիվ նյութեր | ~ 39 դոլար | Ներառում է ինկապսուլանտներ, պոտանտներ, լարեր, լարեր, միակցիչներ, ենթաշերտեր և այլն: |
| Ենթաշերտի ծախսերը | Փոփոխական | Ենթաշերտի ծախսերը (օրինակ՝ անագ օքսիդով պատված ապակի) ակնկալվում է, որ կնվազեն ծավալների աճով |
Սովորական սիլիկոնային վահանակները սկզբում ավելի թանկ արժեն: Նրանք ավելի լավ են աշխատում և ավելի երկար են տևում: Գների տարբերությունը փոքրանում է, քանի որ սիլիկոնային վահանակները լավանում են: Բարակ թաղանթով վահանակներին կարող է անհրաժեշտ լինել ավելի շատ պանելներ՝ նույն հզորությունը, ինչ սիլիկոնայինները: Սա կարող է փոխել ընդհանուր մեկնարկային արժեքը:
Բարակ թաղանթով արևային մարտկոցները հեշտ են տեղադրվում: Նրանք թեթև են, այնպես որ կարող եք հեշտությամբ շարժվել և տեղադրել: Նույնիսկ թույլ տանիքները կարող են դրանք պահել: Տեղադրողներն ավելի արագ են ավարտվում, քանի որ վահանակները թեքվում են և ավելի քիչ աջակցության կարիք ունեն: Սա նշանակում է, որ դուք ավելի քիչ եք վճարում աշխատանքի և մոնտաժային մասերի համար:
Ցանցային համակարգերն առավել տարածված են ցանցի հղումների և օգտակար կանոնների պատճառով:
Հեռավոր վայրերում ցանցից դուրս համակարգերն ավելի դժվար են, բայց նոր մարտկոցներն ու հիբրիդային համակարգերը օգնում են:
Նիհար թաղանթով վահանակները տեղավորվում են շատ վայրերում, օրինակ՝ տներում, բիզնեսներում և մեծ նախագծերում:
Որոշ համակարգեր ունեն վահանակներ, ինվերտորներ և ամրակներ, ինչը կարգավորումն ավելի հեշտ և էժան է դարձնում:
Տեղական կանոնները և էլեկտրահաղորդման գծերը ազդում են այն տեղադրման հեշտության և էժանության վրա:
Որոշ բարակ թաղանթով պանելներ, ինչպիսիք են CIGS-ը, ավելի թանկ արժեն պատրաստելու համար և կարիք ունեն հատուկ գործիքների և հմուտ աշխատողների: Հազվագյուտ նյութերը կարող են նաև բարձրացնել ծախսերը և դժվարացնել մատակարարումները: Սակայն նոր եղանակները, ինչպես օրինակ՝ պտտվող պտույտ պատրաստելը և ռոբոտները, օգնում են նվազեցնել ծախսերը և հեշտացնել կարգավորումը:
Բարակ թաղանթով արևային մարտկոցները կարող են խնայել գումար, հատկապես տաք կամ արևոտ վայրերում: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ CIGS բարակ թաղանթային վահանակներն իրենց համար վճարում են մոտ 7,8%-ով ավելի արագ, քան միաբյուրեղային վահանակները: Ձեր գումարի արժեքը և շահութաբերությունը նույնպես շատ դեպքերում ավելի բարձր են բարակ թաղանթային վահանակների համար:
| Տնտեսական ցուցիչ | Նիհար թաղանթով CIGS վահանակներ ընդդեմ միաբյուրեղային վահանակների |
|---|---|
| Վճարման ժամկետը | Նվազել է 7.8%-ով |
| Զուտ ներկա արժեք (NPV) | Բարելավվել է 21%-ով |
| Ներդրումների զեղչված եկամտաբերություն | Աճել է 24%-ով |
| Էլեկտրաէներգիայի համահարթեցված արժեքը (LCOE) | 0,05 ԱՄՆ դոլար/կՎտժ |
| Ներքին եկամտաբերության դրույքաչափ (IRR) | 11.81% |
| Օգուտ և ծախսերի հարաբերակցություն | 1.4 |
Կառավարության օգնությունը, հարկային արտոնությունները և դրամական պարգևները կարող են նվազեցնել ծախսերը և ավելի արագ վերադարձնել: Նիհար թաղանթով վահանակները մեծ գումար չեն կորցնում, երբ արևի լույսն ընկնում է, ուստի շատ տեղերում դրանք կայուն են: Քանի որ տեխնոլոգիան բարելավվում է, և գները նվազում են, բարակ թաղանթով արևային վահանակները լավ ընտրություն են փող խնայելու և մաքուր էներգիա օգտագործելու համար:
Նիհար թաղանթով արևային վահանակները շատ լավ կետեր ունեն տարբեր օգտագործման համար: Այս վահանակները թեթև են և կարող են թեքվել: Մարդիկ կարող են դրանք դնել կոր տանիքների, մեքենաների կամ փոքր սարքերի վրա: Նիհար թաղանթով վահանակները լավ են աշխատում, երբ ամպամած է կամ շոգ: Նրանք մեծ ուժ չեն կորցնում, երբ դրսում տաքանում է։ Սա օգնում է նրանց ավելի լավ աշխատել այն վայրերում, որտեղ եղանակը փոփոխվում է:
Արտադրողները ավելի քիչ նյութ են օգտագործում բարակ թաղանթով վահանակներ պատրաստելու համար, քան սովորականները: Սա նրանց ավելի էժան է դարձնում և ավելի քիչ ռեսուրսներ է օգտագործում: Որոշ բարակ թաղանթով վահանակներ ավելի լավ են շրջակա միջավայրի համար, երբ պատրաստվում են: Նրանց թեքված ձևը թույլ է տալիս մարդկանց օգտագործել դրանք նոր ձևերով, օրինակ՝ շենքերում կամ ուսապարկերում:
Բարակ թաղանթով արևային մարտկոցները նաև օգնում են նվազեցնել ածխածնի աղտոտվածությունը: Օրինակ, ցանցին միացված համակարգը կարող է ամեն տարի արտադրել 1787 կՎտժ և նվազեցնել CO2-ը 837 կգ-ով: 25 տարվա ընթացքում այս համակարգը կարող է խնայել շատ գումար և էներգիա, նույնիսկ եթե դրա մարման համար ավելի երկար պահանջվի, քան մյուս համակարգերը:
| Համակարգի մոդելի | տեսակը | Տարեկան էներգիայի արտադրություն (կՎտժ/տարի) | CO2-ի տարեկան կրճատում (կգ) | Իրականացման ծախսեր (R$) | վերադարձման ժամկետ (տարիներ) | Կուտակված դրամական հոսքեր (R$ ավելի քան 25 տարի) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Ցանցին միացված ֆոտովոլտային (զրո էներգիայի հաշվեկշիռ) | 1787 | 837 | 9,988,50 | 18.5 | 12,899,72 |
| 2 | Ցանցին միացված ֆոտովոլտային (երկու 340W վահանակ) | 907 | 426 | N/A | N/A | 15,541,18 |
| 3 | Արևային ջեռուցման համակարգ (SHS) | 1,434,6 | 90.72 | 6,267,97 | 10.92 | 19,807,19 |
Հուշում. բարակ թաղանթով արևային մարտկոցները լավագույնն են, երբ ձեզ անհրաժեշտ է թեթև քաշ, թեքություն կամ հատուկ դիզայն:
Նիհար թաղանթով արևային մարտկոցները նույնպես ունեն մի քանի վատ կողմեր: Այս վահանակները այնքան արևի լույս չեն վերածում էներգիայի, որքան սովորական սիլիկոնե վահանակները: Սա նշանակում է, որ ձեզ ավելի շատ տարածք է պետք նույն քանակությամբ էլեկտրաէներգիա ստանալու համար: Մեծ նախագծերի համար սա կարող է խնդիր լինել:
Նիհար թաղանթով վահանակները այնքան երկար չեն դիմանում, որքան սիլիկոնե վահանակները: Շատերն աշխատում են 10-ից 20 տարի, բայց սիլիկոնային վահանակները կարող են ծառայել 25-ից 30 տարի: Որոշ տեսակներ, ինչպիսիք են պերովսկիտային բջիջները, ավելի թանկ արժեն պատրաստել: Բարձր մեկնարկային ծախսերը կարող են ստիպել որոշ մարդկանց չցանկանալ դրանք գնել:
Վերջին լուրերը վկայում են նաև այլ խնդիրների մասին։ Բարակ թաղանթով վահանակները դժվարությամբ են հաղթահարում սիլիկոնային վահանակները, քանի որ դրանք այնքան էլ արդյունավետ չեն: Կառավարության կանոնները և ցանցային բարդ կանոնները կարող են դժվարացնել նոր նախագծեր սկսելը: Այս բաները կարող են դանդաղեցնել, թե որքան արագ են մարդիկ օգտագործում բարակ թաղանթային վահանակները:
Նիհար թաղանթով արևային մարտկոցները այնքան լավ չեն աշխատում, որքան սիլիկոնային վահանակները, ուստի դրանք այնքան էլ լավ չեն մեծ աշխատանքների համար:
Նույնիսկ նոր գաղափարների առկայության դեպքում, բարակ թաղանթային բջիջները դեռ ավելի շատ աշխատանքի կարիք ունեն սիլիկոնային վահանակներին հասնելու համար:
Կառավարության կանոնների փոփոխությունը և ցանցի բարդ կանոնները դժվարացնում են բարակ թաղանթային վահանակների օգտագործումը որոշ տեղերում:
Սիլիկոնային վահանակները կոշտ մրցակցություն են, քանի որ նրանք ավելի լավ են աշխատում:
Որոշ բարակ թաղանթով պանելներ, ինչպիսիք են պերովսկիտային բջիջները, շատ թանկ արժեն, ինչը մարդկանց համար դժվարացնում է դրանք գնելը:
Նշում. մարդիկ պետք է մտածեն և՛ լավ, և՛ վատ կողմերի մասին՝ բարակ թաղանթով արևային վահանակներ ընտրելուց առաջ: Լավագույն ընտրությունը կախված է նրանից, թե ինչ է պետք նախագծին, որքան գումար կա և որքան տարածք կա:
Նիհար թաղանթով արևային վահանակները շատ հատուկ կիրառություններ ունեն: Նրանք թեթև են և կարող են թեքվել: Սա օգնում է նրանց տեղավորել այնտեղ, որտեղ սովորական վահանակները չեն կարող գնալ: Մարդիկ օգտագործում են բարակ թաղանթով արևային վահանակներ տարբեր ձևերով.
Շենքերի ինտեգրված ֆոտոգալվանա (BIPV): Բարակ թաղանթով արևային վահանակները կարող են լինել պատուհանների, տանիքի սալիկների կամ պատերի մաս Այս վահանակներն օգնում են շենքերին էլեկտրաէներգիա ապահովել՝ առանց տարբեր տեսք ունենալու:
Դյուրակիր ծրագրեր. որոշ ուսապարկեր և ծալովի լիցքավորիչներ օգտագործում են բարակ թաղանթով արևային վահանակներ: Ճամբարականները և ճանապարհորդները կարող են լիցքավորել իրենց սարքերը ցանկացած վայրում:
Առևտրային կայանքներ . Գրասենյակները և առևտրի կենտրոնները ընտրում են բարակ թաղանթով արևային վահանակներ, քանի որ դրանք հեշտ է տեղադրվել և կարող են տեղավորվել բազմաթիվ նմուշների:
Մասնագիտացված կիրառություններ. Նիհար թաղանթով արևային վահանակները կարող են սնուցել նավակներ, RV-ներ և նույնիսկ ինքնաթիռներ: Solar Impulse 2 ինքնաթիռն օգտագործել է բարակ թաղանթով արևային բջիջներ աշխարհով մեկ թռչելու համար: Ճկուն վահանակները տեղավորվում են նաև կոր մեքենաների և նավակների վրա:
Բարակ թաղանթով արևային վահանակները հիանալի են, երբ կարևոր են քաշը, ձևը կամ տեսքը: Մարդիկ ավելի շատ ուղիներ են գտնում դրանք օգտագործելու, քանի որ տեխնոլոգիան ավելի լավանում է:
Բարակ թաղանթով արևային վահանակների շուկան տարեցտարի մեծանում է: 2024 թվականին շուկան արժեր 14,29 միլիարդ դոլար։ Փորձագետները կարծում են, որ մինչև 2037 թվականը այն կաճի մինչև 39,81 միլիարդ դոլար, ինչը նշանակում է, որ այն կաճի 8,2 տոկոսով ամեն տարի: Ասիա-խաղաղօվկիանոսյան տարածաշրջանն այս աճի համար ամենաբարձր տեղն է զբաղեցնում: 2037 թվականին այս տարածաշրջանը կարող է հասնել 18,31 միլիարդ դոլարի։
| Հատկանիշի | մանրամասներ |
|---|---|
| Շուկայի չափը (2024) | 14,29 մլրդ ԱՄՆ դոլար |
| Շուկայի չափը (2037) | 39,81 մլրդ ԱՄՆ դոլար |
| CAGR | 8.2% |
| Առաջատար տարածաշրջան (2037) | Ասիա Խաղաղ օվկիանոս (18,31 միլիարդ դոլար) |
Կադմիումի տելուրիդը (CdTe) բարակ թաղանթով արևային մարտկոցի ամենաօգտագործվող տեսակն է: Ընկերությունները, ինչպիսիք են First Solar-ը, Solar Frontier-ը և MiaSole-ն, առաջատարներ են այս ոլորտում: Բարակ թաղանթային արևային վահանակների մեծ մասը օգտագործվում է մեծ էլեկտրակայանների և ձեռնարկությունների համար: Այս վահանակների ավելի քան 70%-ը ցանցում են, ուստի մարդիկ կարող են լրացուցիչ էներգիա վաճառել: Նիհար թաղանթով արևային վահանակներն արժեն մոտ 0,3-ից 0,8 դոլար մեկ վտ-ի համար: Սա նրանց լավ ընտրություն է դարձնում բազմաթիվ նախագծերի համար:
Բարակ թաղանթով արևային մարտկոցները շուտով կբարելավվեն: Գիտնականները ցանկանում են ստիպել դրանք ավելի լավ աշխատել, ավելի երկար տևել և էժանացնել: Որոշ նոր գաղափարներ ներառում են.
Տանդեմ արևային բջիջներ. դրանք խառնում են տարբեր բարակ թաղանթային նյութեր՝ ավելի քան 29% արդյունավետություն ստանալու համար:
Պերովսկիտ տեխնոլոգիաՊերովսկիտի բարակ թաղանթով արևային մարտկոցները կարող են ավելի լավ աշխատել և ավելի քիչ արժենալ:
Ճկուն և թեթև ձևավորում. նոր վահանակները կտեղավորվեն ավելի շատ ձևերի և շարժական իրերի համար:
Ավելի լավ արտադրություն. վահանակներ պատրաստելու նոր եղանակները կնվազեցնեն ծախսերը և ավելի շատ վահանակներ կդարձնեն ավելի արագ:
Բնապահպանական առավելություններ. ավելի լավ վերամշակումը և ավելի անվտանգ նյութերը կօգնեն մոլորակին:
Կառավարությունները և ընկերությունները գումար են ծախսում արևային նոր նախագծերին օգնելու համար: Նրանք ցանկանում են, որ ավելի շատ մարդիկ օգտագործեն արևային էներգիան: Դրա շնորհիվ բարակ թաղանթային արևային մարտկոցները կդառնան ավելի տարածված: Մարդիկ դրանք կօգտագործեն տներում, բիզնեսներում և հատուկ աշխատատեղերում:
Պատկերի աղբյուրը. պիքսելներ
Արդյունավետությունը նշանակում է, թե որքան լավ է արևային մարտկոցը փոխում արևի լույսը էլեկտրականության: Սա կարևոր է բարակ թաղանթով և ավանդական վահանակների միջև ընտրելիս: Մոնաբյուրեղային սիլիցիումի վահանակների մեծ մասը աշխատում է 14% -ից 18% արդյունավետությամբ: Պոլիկյուրիստական սիլիկոնային վահանակները մի փոքր պակաս արդյունավետ են, սովորաբար 13% -ից 16%: Կադմիումի տելուրիդի (CdTe) նման բարակ թաղանթային վահանակները կարող են հասնել մինչև 22,1% արդյունավետության: Բայց բարակ թաղանթների տեսակների մեծ մասը, ինչպիսին է ամորֆ սիլիցիումը (a-Si), կազմում են 5,9% և 9%: Որոշ նոր բարակ թաղանթով պանելներ, ինչպես օրինակ պերովսկիտը, կարող են ավելի բարձր արդյունավետություն ստանալ լաբորատորիաներում:
| Վահանակի տիպի | արդյունավետության միջակայք (%) | Հիմնական կատարողական նշումներ |
|---|---|---|
| Միաբյուրեղային սիլիցիում | 14 - 18 | Սիլիկոնային վահանակների մեջ ամենաբարձր արդյունավետությունը; ավելի լավ կատարում շոգ եղանակին; ամենաթանկ արտադրությունը |
| Պոլիկյուրիստական սիլիցիում | 13 - 16 | Մի փոքր ավելի քիչ արդյունավետ, քան մոնոբյուրեղային; ավելի էժան և քիչ վատնվող արտադրություն |
| Կադմիումի տելուրիդ (CdTe) | Մինչև 22.1 | Ամենատարածված բարակ թաղանթային տեսակը; հեշտ տեղադրում; ծախսարդյունավետ; բարելավված տեխնոլոգիա |
| Ամորֆ սիլիցիում (a-Si) | 5.9 - 9 (երբեմն >13) | Օգտագործվում է հիմնականում փոքր էլեկտրոնիկայի մեջ; ցածր արդյունավետություն; ճկուն և թեթև |
| Պերովսկիտ (մեկ հանգույց) | 25.7 | Բարձր արդյունավետություն; կարող է դրվել սիլիցիումով՝ հասնելով մինչև 29,8% արդյունավետության |
| CIGS բարակ ֆիլմ | 15,6-ից ավելի | Հարմար է շենքում ինտեգրված ֆոտոգալվանային; բազմաֆունկցիոնալ ծրագրեր, ինչպիսիք են տանիքի սալիկները |
Շոգ եղանակին բարակ թաղանթով պանելներն ավելի լավ են աշխատում, քանի որ տաքանալու ժամանակ ավելի քիչ էներգիա են կորցնում: Սակայն ավանդական վահանակները երկար են տևում և լավ են աշխատում երկար տարիներ: Երբ դրանք համեմատում եք, բարակ թաղանթով վահանակները լավ են հատուկ աշխատանքների համար: Սիլիկոնային վահանակները տալիս են ավելի մեծ արդյունավետություն տների և ձեռնարկությունների մեծ մասի համար:
Արժեքը նույնպես կարևոր է բարակ թաղանթով և ավանդական վահանակների միջև ընտրություն կատարելիս: Նիհար թաղանթով վահանակների պատրաստումն ավելի էժան է, քանի որ դրանք օգտագործում են ավելի քիչ նյութ և պարզ քայլեր: Սա նրանց լավ ընտրություն է դարձնում մեծ նախագծերի համար կամ երբ դուք պետք է գումար խնայեք: Սակայն ավանդական վահանակները ավելի երկար են տևում, սովորաբար 25-ից 30 տարի: Նիհար թաղանթով վահանակները գործում են մոտ 10-20 տարի:
Maalouf et al. պարզել է, որ նոր բարակ թաղանթային վահանակները, ինչպես օրգանական ֆոտոգալվանայինները, ավելի լավ են շրջակա միջավայրի համար, քան ավանդական վահանակները:
Լի et al. ցույց տվեց, որ ճկուն բարակ թաղանթով վահանակները կարող են խնայել գումար, բայց դրանց ավելի կարճ ժամկետը նշանակում է, որ վերամշակման կարիք կա:
Կրեյգերը և այլք: ասել է, որ վերամշակումը պատրաստման ընթացքում կարող է նվազեցնել ծախսերը և օգնել շրջակա միջավայրին:
Գրանտը և այլք: պարզել է, որ սիլիկոնային վահանակների վերադարձման ժամանակը փոխվում է տեղակայման և համակարգի ձևավորման հետ:
Ուսումնասիրությունների մեծ մասը խոսում է շրջակա միջավայրի և վերամշակման մասին, ոչ միայն ծախսերի և կյանքի տեւողության մասին: Այնուամենայնիվ, ավանդական վահանակները ավելի երկար են տևում, բայց բարակ թաղանթով վահանակները սկզբում ավելի քիչ արժեն և ավելի հեշտ են վերամշակվում:
Հուշում. բարակ թաղանթային վահանակներն սկզբում ավելի էժան են, բայց ավանդական վահանակներն ավելի երկար են տևում և ժամանակի ընթացքում կարող են ավելի շատ գումար խնայել:
Քաշը և տարածությունը տարբեր են վահանակների այս երկու տեսակների համար: Նիհար թաղանթով վահանակներն ավելի քիչ նյութ են օգտագործում, ուստի դրանք շատ ավելի թեթև են, քան ավանդական վահանակները: Սա հեշտացնում է դրանք թույլ տանիքների կամ շարժական իրերի վրա դնելը:
Բարակ թաղանթով վահանակները կշռում են ավելի քիչ, քան բյուրեղային սիլիցիումային վահանակները:
Նրանց ավելի շատ տարածք է պետք նույն հզորությունը արտադրելու համար, քանի որ դրանք ավելի քիչ արդյունավետ են:
Գալիումի արսենիդի բարակ թաղանթային վահանակները տարբեր են և լրացուցիչ տարածության կարիք չունեն:
Ավանդական վահանակներն ավելի ծանր են, բայց նույն էլեկտրաէներգիայի համար ավելի քիչ տեղ են պահանջում: Սա նրանց ավելի լավ է դարձնում փոքր տանիքներով վայրերի համար: Բարակ թաղանթով պանելները լավագույնն են, երբ քաշն ավելի կարևոր է, քան տարածությունը, օրինակ՝ մեծ տանիքների, մեքենաների կամ թեքված մակերեսների վրա:
Նշում. Ընտրեք բարակ թաղանթով վահանակներ, եթե ձեզ անհրաժեշտ է թեթև և ճկուն բան: Ընտրեք ավանդական վահանակներ, եթե ունեք քիչ տարածք և ցանկանում եք բարձր արդյունավետություն:
Արևային մարտկոցները մաքուր էլեկտրաէներգիա են արտադրում և օգնում են նվազեցնել աղտոտվածությունը: Բայց ոչ բոլոր արևային մարտկոցներն են նույնը շրջակա միջավայրի համար: Բարակ թաղանթով և սիլիկոնային վահանակներից յուրաքանչյուրն ունի լավ և վատ կողմեր:
Միաբյուրեղային սիլիցիումային վահանակների պատրաստման համար անհրաժեշտ է մեծ էներգիա: Գործարանները պետք է տաքացնեն և ձևավորեն սիլիկոնային վաֆլիներ, որոնք մեծ էներգիա են օգտագործում: Սա ավելի շատ ածխածնի արտանետումներ է առաջացնում, քան մյուս արևային մարտկոցները: Monocrystalline վահանակները կարող են ծառայել մինչև 40 տարի և շատ լավ աշխատել: Քանի որ դրանք ավելի երկար են տևում և ավելի շատ էներգիա են արտադրում, նրանք ավելի արագ են լրացնում իրենց ածխածնի արտանետումները:
Պոլիկյուրիստական վահանակները պատրաստելու համար ավելի քիչ էներգիա են ծախսում, քան միաբյուրեղները: Նրանց գործընթացը ավելի հեշտ է, ուստի նրանք ավելի քիչ աղտոտվածություն են առաջացնում: Այս վահանակները այնքան երկար չեն աշխատում կամ աշխատում են այնպես, ինչպես միաբյուրեղային վահանակները: Բայց դրանք դեռ օգնում են ժամանակի ընթացքում նվազեցնել աղտոտվածությունը:
Նիհար թաղանթով արևային վահանակներն ունեն ածխածնի ամենափոքր հետքը, երբ պատրաստվում են: Գործարանները դրանք պատրաստելու համար օգտագործում են ավելի քիչ էներգիա և ավելի քիչ նյութեր: Սա նշանակում է, որ բարակ թաղանթով վահանակները սկսում են ավելի քիչ վնաս հասցնել շրջակա միջավայրին: Բայց բարակ թաղանթով վահանակները հաճախ պարունակում են թունավոր նյութեր, ինչպիսիք են կադմիումի տելուրիդը: Եթե դրանք ճիշտ չմշակվեն կամ չվերամշակվեն, դրանք կարող են վնասել երկիրը և մարդկանց: Շատ կարևոր է անվտանգ վերամշակել և դեն նետել բարակ թաղանթով վահանակները:
Գիտնականներն օգտագործում են կյանքի ցիկլի գնահատումը (LCA)՝ ստուգելու արևային մարտկոցների ամբողջական ազդեցությունը: LCA-ն նայում է ամեն քայլի՝ սկսած վահանակների պատրաստումից մինչև օգտագործելն ու վերամշակումը: Աղտոտման մեծ մասը գալիս է պանելների պատրաստումից, հատկապես սիլիցիում, ալյումին և պղինձ ստանալիս: Արևային մարտկոցները տարեկան խնայում են մոտ մեկ տոննա ածխածնի երկօքսիդ յուրաքանչյուր համակարգի համար: Սա օգնում է պայքարել կլիմայի փոփոխության դեմ և նվազեցնում հանածո վառելիքի կարիքը:
Շարժվող արևային մարտկոցները ընդամենը մոտ 3%-ով ավելացնում են ընդհանուր արտանետումները: Վերամշակումը կարող է օգնել ավելի նվազեցնել ազդեցությունը: Նոր տեխնոլոգիան օգնում է թե՛ բարակ թաղանթով, թե՛ սիլիկոնային վահանակները դարձնել ավելի մաքուր և հեշտ վերամշակել: Արևային մարտկոցների շուկան շարունակում է բարելավվել, քանի որ ընկերությունները ավելի անվտանգ ուղիներ են գտնում թափոնների հետ աշխատելու և ավելի լավ նյութեր օգտագործելու համար:
Նշում. Արևային մարտկոց ընտրելը նշանակում է մտածել ինչպես լավ, այնպես էլ վատ կողմերի մասին: Նիհար թաղանթով վահանակներն ավելի լավ են շրջակա միջավայրի համար, երբ պատրաստվում են, բայց անվտանգ մշակման կարիք ունեն: Ավանդական սիլիկոնային վահանակները սկզբում ավելի շատ աղտոտում են, բայց ավելի երկար են տևում և ավելի լավ են աշխատում:
Բարակ թաղանթով արևային վահանակներն ունեն լավ կողմեր և որոշ բացասական կողմեր: Նրանք թեթև են և կարող են հեշտությամբ թեքվել: Նրանք նաև լավ են աշխատում, երբ դրսում շոգ է։ Շատերն օգտագործում են դրանք շարժական իրերի կամ տարօրինակ ձևերով շենքերի համար: Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս, թե ինչ են նրանք լավ անում և որտեղ են նրանք թերանում.
| Ուժեղ կողմերի | սահմանափակումներ |
|---|---|
| Թեթև և ճկուն | Ավելի ցածր արդյունավետություն |
| Լավ է բարձր ջերմության ժամանակ | Ավելի կարճ կյանք (10-20 տարի) |
| Ավելի ցածր արժեք | Ոմանք օգտագործում են հազվագյուտ կամ թունավոր նյութեր |
Նիհար թաղանթով վահանակները լավագույնն են, եթե հոգում եք քաշի, ձևի կամ գնի մասին: Եթե ձեզ երկար ժամանակ շատ էներգիա է անհրաժեշտ, սովորական վահանակներն ավելի լավն են:
Բարակ թաղանթով արևային վահանակները պատրաստված են բարակ շերտերով։ Այս վահանակներն ավելի թեթև են և կարող են հեշտությամբ թեքվել: Մարդիկ դրանք օգտագործում են կոր տանիքների և տրանսպորտային միջոցների վրա: Նրանք աշխատում են նաև շարժական սարքերի համար: Սովորական վահանակներն ավելի լավն են տների մեծ մասի համար:
Բարակ թաղանթով արևային մարտկոցների մեծ մասը ծառայում է 10-20 տարի: Որքան երկար են դրանք տևում, կախված է նյութից և խնամքից: Սովորական սիլիկոնային վահանակները սովորաբար ավելի երկար են տևում:
Նիհար թաղանթով վահանակները պատրաստում են ավելի քիչ էներգիա և ավելի քիչ ռեսուրսներ: Որոշները, ինչպես կադմիումի տելուրիդը, ունեն թունավոր մասեր: Սրանք զգույշ վերամշակման կարիք ունեն: Անվտանգ վերամշակումն օգնում է մաքուր պահել շրջակա միջավայրը:
Մարդիկ բարակ թաղանթով վահանակներ են դնում շենքերի և մեքենաների վրա։ Դրանք օգտագործում են նաև ուսապարկերի և նավակների վրա։ Այս վահանակները տեղավորվում են այնտեղ, որտեղ սովորական վահանակները չեն կարող: Ճկուն վահանակները լավ են կոր և շարժական իրերի համար:
Նիհար թաղանթով վահանակները լավ են աշխատում, երբ ամպամած է կամ շոգ: Բարձր ջերմության ժամանակ նրանք ավելի քիչ ուժ են կորցնում: Սա դրանք լավ է դարձնում փոփոխվող եղանակով վայրերի համար:
Բարակ թաղանթով արևային մարտկոցները գնելու և տեղադրելու համար սովորաբար ավելի քիչ ծախսեր են պահանջվում: Գինը փոխվում է՝ կախված տեսակից, չափից և նախագծից։ Մարդիկ ընտրում են դրանք մեծ կամ հատուկ աշխատանքի համար:
Այո, բարակ թաղանթով արևային վահանակները կարող են վերամշակվել: Վերամշակումը հետ է բերում օգտակար նյութերը և թունավոր մասերը հեռու պահում աղբավայրերից: Շատ ընկերություններ օգնում են վերամշակել հին վահանակները:
Նիհար թաղանթով վահանակները այնքան հզորություն չեն տալիս, որքան սովորական վահանակները: Դրանք նույնպես երկար չեն տևում։ Նույն հզորությունը ստանալու համար ձեզ ավելի շատ տարածք է պետք: Որոշ տեսակներ օգտագործում են հազվագյուտ կամ թունավոր նյութեր:
Հուշում. բարակ թաղանթով արևային մարտկոցներ գնելուց առաջ միշտ ստուգեք, թե ինչ տեսակի վահանակ եք ստանում, և արդյոք կարող եք այն վերամշակել:
