Что такое тонкие

Тонкопленочные солнечные панели преобразуют солнечный свет в электричество, используя тонкий слой фотоэлектрического (PV) материала вместо традиционных кремниевых элементов. Тонкопленочные модули доступны как в жесткой, так и в гибкой версии, и вы можете найти клейкие панели, которые легко прикрепляются к вертикальным и изогнутым поверхностям, например, к крыше автофургона.

Команда гидов MarketWatch провела обзор лучших солнечных панелей для жилых помещений, чтобы помочь вам сориентироваться в процессе покупки солнечной энергии. Читайте дальше, чтобы узнать больше о тонкопленочных солнечных панелях, включая их различные типы, стоимость и идеальное использование.

Существует два основных способа производства солнечных батарей. Традиционные фотоэлектрические модули состоят из массива ячеек кристаллического кремния (c-Si), соединенных вместе в цепь. С другой стороны, в тонкопленочных панелях используется один слой фотоэлектрического материала, который не разделен на видимые ячейки. Слои в 300–350 раз тоньше кремниевых солнечных панелей, что делает тонкопленочные панели намного легче, чем их традиционные аналоги.

Как и в случае с кремниевыми панелями, для крепления тонкопленочных материалов можно использовать жесткий каркас. Или их можно прикрепить к гибкой подложке (например, пластику) с помощью клейкой основы и наклеить на многие типы поверхностей. Например, вы можете легко установить клейкие панели на автомобиль для отдыха (дом на колесах) с изогнутой крышей, тогда как установка жестких солнечных панелей будет более сложной задачей.

Благодаря меньшему весу и уменьшенной толщине тонкопленочные панели можно использовать в приложениях, не подходящих для кремниевых солнечных элементов, например в портативных солнечных системах. Но тонкопленочные панели менее эффективны и должны покрывать большую площадь, чтобы достичь той же мощности, что и традиционные панели. Однако тонкопленочные панели могут достигать более низких температурных коэффициентов, чем панели из кристаллического кремния, а это означает, что на их производительность меньше влияет теплая погода.

Обычные солнечные панели изготовлены из кремния в кристаллической форме, известной как c-Si. В отличие от тонкопленочных панелей, традиционные панели имеют фотоэлектрические элементы, вырезанные из кремниевых пластин, состоящих из монокристаллов (монокристаллических) или множественных кристаллов (поликристаллических). Тонкопленочные панели состоят из целых слоев фотоэлектрического материала, а не из маленьких кремниевых ячеек.

Классифицировать тонкопленочные солнечные панели можно по материалу. К четырем основным типам относятся:

В панелях аморфного кремния (a-Si) используется тот же материал, что и в традиционных фотоэлектрических элементах. Но в тонкопленочных панелях кремний имеет некристаллическую или «аморфную» структуру. В этих панелях используется меньше кремния, чем в традиционных солнечных модулях, и, как следствие, они более доступны по цене. Панели из аморфного кремния были первой разработанной тонкопленочной фотоэлектрической технологией. Вы можете найти технологию, используемую в старых калькуляторах и других небольших гаджетах.

Панели из аморфного кремния имеют типичную эффективность преобразования энергии от 6% до 8%, в то время как лучшие панели из кристаллического кремния достигают эффективности 23%.

За и против

+ Легкий и доступный+ Используются нетоксичные материалы+ Могут иметь жесткую или гибкую конструкцию – Низкая энергоэффективность – Быстрая потеря эффективности после установки – Меньший срок службы, чем у панелей из кристаллического кремния

Панели из теллурида кадмия (CdTe) более эффективны, чем панели из аморфного кремния, от 9% до 15%. Это самые популярные панели в тонкопленочной солнечной промышленности, занимающие около половины мирового рынка. First Solar — один из ведущих производителей панелей CdTe, инвестировавший более 1,5 миллиарда долларов в разработку этой солнечной технологии.

Основным недостатком панелей CdTe является использование кадмия, высокотоксичного металла. Кадмий не представляет опасности, когда панели генерируют электричество. Однако это может представлять опасность для заводских рабочих, подвергающихся воздействию во время производства, а утилизация представляет собой проблему.

За и против

+ Более высокая эффективность, чем у панелей из аморфного кремния+ Низкие затраты на производство и установку+ Более короткий период окупаемости, чем у других тонкопленочных панелей – Используется кадмий, который является токсичным металлом – Менее эффективен, чем панели из кристаллического кремния – Гибкие панели CdTe трудно найти