Имейл

mona@solarmt.com

WhatsApp

+86-18331152703

Какви материали се използват в системите за слънчева енергия?

Jul 29, 2024 Остави съобщение

Фотоволтаични (PV) материали: Сърцето на слънчевата енергия

 

Commercial Use Solar System

1. Слънчеви панели

По-голямата част от слънчевите панели са направени от силиций, който е евтин и изобилен в околната среда. Въз основа на свойството на силикона, който преобразува светлината в електричество, има две основни разновидности на панелите, произведени от силикон: моно и мулти полисилкон; след това има тънкослойни панели. Тези тънкослойни панели могат да включват други елементи като: кадмиев телурид, меден индиев галиев селенид, друг аморфен силиций (a-Si) и, разбира се, отново силикон. Обикновено тънкослойните панели също са по-евтини от поликристалите, но скоростта на преобразуване на енергия обикновено е по-ниска от полисилоконовите панели.

 

2. Инвертори
Инверторите също се правят с полупроводници и силиций. Повечето хора използват централен инвертор като свой тип инвертор. Той е най-издръжлив и най-надежден.

 

3. Монтажни системи

Монтажните системи са направени от устойчиви на атмосферни влияния материали като алуминий, неръждаема стомана и поцинкована стомана.

 

4. Окабеляване и електрически компоненти
Медта служи като основен проводник на окабеляването. За да предпазите окабеляването от повреда и околната среда, медните проводници са екранирани с изолационни материали като PVC или полиетилен.

 

5. Батерии

Системите, които използват слънчева енергия, обикновено използват следните батерии: оловно-киселинни, никел-кадмиеви и литиево-йонни. Дългите кадмиеви и литиево-йонни набират популярност, тъй като цените им намаляват и качеството и ефективността им се подобряват. Те са по-леки и по-малки, което е допълнителен бонус за ефективност и рационализация на системата.

30kw To 100kw Solar Energy System
 

Проводими материали: Нервната система

 

Ефективният трансфер на енергия разчита на тези критични компоненти:

а. Сребърна паста

Сребърните електроди събират електрони от клетките. Всеки панел използва ~20g сребро, което представлява 10% от глобалното търсене. Изследванията на мед-пастите имат за цел да намалят разходите.

b. Медно окабеляване

Цялостните медни барове, които са изградени да пренасят енергията, която идва от отделните слънчеви клетки към инверторите. Медта е известна и с изключително високата си проводимост, което означава, че ще ограничи и загубата на енергия, нещо изключително критично в големите системи.

c. Полупроводници от силициев карбид (SiC).

SiC се използва в инвертори и може да се справи с високо напрежение без прегряване. Това повишава ефективността с около 1–2%, когато го сравнявате с обикновения силиций.

 

 

Съхранение на енергия: Преодоляване на слънчевата пропаст

 

За да се преодолее периодичността на слънчевата енергия, тези материали съхраняват излишната енергия:
A. Литиево-йонни батерии

​Доминиращи на пазара, литиево--йонните батерии (напр. Tesla Powerwall) предлагат 90–95% ефективност​ и 10000+ цикъла на зареждане. За домове и мрежи са идеални.
B. Батерии, използващи натриеви йони

Натриево-йонната технология използва лесно достъпни материали като натриев железен фосфат и е с 30% по-евтина от лития. идеален за съхранение в решетъчния мащаб.
C. Батерии с ванадиев редокс поток

Те съхраняват енергия в течни електролити, предлагайки 100+ MWh съхранение. Тяхната мащабируемост е подходяща за индустриални приложения.

 

 

Бъдещи материали: Преместване на граници

 

Следващото поколение соларни технологии предефинират възможностите:

а. Слънчеви клетки с квантови точки

Наномащабните полупроводникови частици улавят по-широк светлинен спектър, потенциално удвоявайки ефективността. Изследванията на Станфордския университет показват обещание за ултра-тънки панели.

b. Перовскит-силициеви тандеми

Подреждането на перовскит върху силициеви слоеве повишава ефективността до 30%+​ в лаборатории. Този "тандемен" подход може да революционизира търговските панели.

c. Самолекуващи-материали

Полимерите, които поправят микро-пукнатини в панелите, могат да удължат живота им с десетилетия, намалявайки разходите за поддръжка.

 

 

Устойчивост: Материално предизвикателство

 

Слънчевият бум носи екологични{0}}компромиси:

а. Ресурсни ограничения

Количеството въглероден диоксид, изхабен по време на процеса на рафиниране на силиций, е измерено на 1,5 тона на тон рафиниран силиций; обаче, рециклирането на силиций намалява това до едва 0,075 тона CO₂ чрез прилагане на рециклиране.

b. Рискове от токсичност

Очакваният предстоящ недостиг на сребро стимулира разработването на нови-продукти на основата на мед, като по този начин спестява цената и наличността на медта да премине през промени в нивото на чистота и да бъде използвана като суровина.

c. Кръгова икономика

Някои слънчеви керемиди са произведени от tesla с алуминий и рециклирано стъкло. Те са соларни покривни продукти. Те също се опитват да премахнат всички отпадъци от това производство.