Cienkowarstwowe panele fotowoltaiczne

Branża fotowoltaiczna stale się rozwija. Nic dziwnego więc, że powstają coraz nowsze produkty. Choć nadal najczęściej montuje się 2 mm ogniwa PV pierwszej generacji, które wytwarzane są z mono – lub polikrystalicznego krzemu, nie brakuje już zwolenników tak zwanych ogniw drugiej generacji. Na produkt ten nanoszony jest materiał półprzewodnikowy pod postacią krzemu lub np. tellurku kadmu. Warstwa półprzewodnika jest natomiast dużo cieńsza niż w przypadku standardowych paneli. Czym wyróżniają się jeszcze cienkowarstwowe panele fotowoltaiczne? Zapraszamy do przeczytania artykułu. 

Panele cienkowarstwowe – co to jest?

Panele cienkowarstwowe składają się z ogniw, których grubość może wynosić już zaledwie od 1 do 3 mikrometrów. Niższe zużycie półprzewodników przekłada się przede wszystkim na mniejsze zużycie energii podczas ich produkcji, co sprzyja rozwojowi środowiska. Szacuje się, że panele cienkowarstwowe są aż 350 razy cieńsze niż tradycyjne panele. Obecnie wykorzystywane są głównie w systemach fotowoltaicznych, które są zintegrowane z budownictwem. Sprawność paneli cienkowarstwowych wykonanych z krzemu oscyluje w granicach od 6 % do 10%.

Panele cienkowarstwowe – z czego są wytwarzane?

Do produkcji paneli cienkowarstwowych wykorzystuje się kilka rodzajów materiałów. Najpowszechniejszym obecnie jest krzem amorficzny, z którego produkuje się także wyświetlacze OLED czy LCD, jednak zastępuje się go także innymi tworzywami. Są nimi:

• Tellurek kadmu (panele CdTe) – z materiału tego produkuje się prawie 50% wszystkich, dostępnych na rynku paneli cienkowarstwowych. Jest on zatem drugim najpopularniejszym materiałem wykorzystywanym do wytwórstwa ogniw. Funkcją tego materiału jest absorpcja fotonów. Z tyłu ogniwa umieszcza się elektrodę kontaktową.
• Silikon amorficzny (panele a-Si) – technologia wytwórstwa paneli z silikonu amorficznego jest bardzo zbliżona do produkcji paneli wykonanych z krzemu. Mimo wszystko panele te uważane są za nieco mniej wydajne niż te, do których wykorzystano tellurek kadmu.
• Połączenia miedzi, indu, galu i selenu (panele CIGS) – sprawność tych paneli waha się w granicach od 12% do 14%.
• Arsenek galu (ogniwa GaAs) – materiał ten zaliczany jest do jednego z najdroższych. Wykorzystuje się go przede wszystkim do produkcji statków kosmicznych, czy dużych farm fotowoltaicznych, które pracują w nietypowych warunkach. 

Panele cienkowarstwowe – zalety

Główną zaletą ogniw cienkowarstwowych jest fakt, że są naprawdę lekkie, elastyczne i mogą przyjmować dowolne kształty, dlatego ich zakup polecany jest przede wszystkim osobom, które chcą, aby fasada ich budynku wyróżniała się ciekawym designem. 

Dlaczego jeszcze warto postawić na panele cienkowarstwowe?

• Podczas montażu tych ogniw nie trzeba stosować ramy wzmacniającej oraz dodatkowych wzmocnień,
• Cechuje je odporność na wysokie temperatury,
• Mają wysoką moc, która jest uzyskiwana dzięki zastosowaniu technologii absorpcji promieni słonecznych,
• Wyróżnia je wysoka sprawność energetyczna, także podczas niskiego nasłonecznienia.

Dzięki rozwojowi technologii osoby chcące zamontować systemy fotowoltaiczne mogą zdecydować się na zakup nowoczesnych ogniw tak zwanej drugiej generacji, czyli paneli cienkowarstwowych. Te nowatorskie panele zostały pokryte cienką warstwą materiału półprzewodnikowego. Najczęściej wykorzystuje się tworzywa: krzem amorficzny, tellurek kadmu lub też materiał powstały z połączenia miedzi, indu, galu i selenu. Nie da się ukryć, że panele te są przyszłością  branży fotowoltaicznej, cechuje je ciekawy design.