Mitkä ovat ohuiden kalvokennojen sovellukset?

Ohutkalvokennot ovat aurinkokennoja, joita käytetään sähkön tuottamiseen valosta. Aurinkokennot (PV) tunnetaan yleisemmin aurinkokennoina; Vaikka auringonvalo on yleisin lähde, PV -kennot voivat luoda energiaa mistä tahansa valon muodosta. Aurinkopaneelit käyttävät suuria aurinkokennoryhmiä sähkön tuottamiseen auringonvalosta, mutta perinteiset paneelit eivät tuota energiaa yhtä tehokkaasti kuin muut lähteet, kuten hiili. Ohutkalvokennot voivat lisätä aurinkovoiman tehokkuutta ja kustannustehokkuutta. Tekniikka on täydennetty 21 -luvun alussa.

Aurinkosähkövaikutus löydettiin 19 -luvulla, vaikka ensimmäiset todelliset aurinkokennot rakennettiin vasta 1950 -luvulla. Ne toimivat käyttämällä fotoneja tai kevyitä hiukkasia elektronien sekoittamiseen. Nämä elektronit ohjataan sitten piiriin, josta tulee käyttökelpoista sähköä. 1950 -luvulta lähtien aurinkokennojen luomiseen on käytetty erilaisia ​​materiaaleja, mikä lisää niiden tehokkuutta ja alentaa tuotantokustannuksia. Hallituksen kannustimet ja huolet fossiilisten polttoaineiden käytön ympäristövaikutuksista ovat lisänneet kasvavaa kiinnostusta aurinkosähköntuotantoon ympäri maailmaa.

Perinteisten aurinkokennojen valmistus voi olla hankalaa ja kallista. 20. vuosisadan lopulla ja 21. vuosisadan alussa PV-kennojen suunnittelijat alkoivat tutkia ohutkalvotekniikkaa. Tämä kehittyvä tiede mahdollistaa mikroskooppisen paksujen materiaalikerrosten luomisen, joskus yhtä kapeita kuin yhden atomin leveys. Ohutkalvokennoja, joita käytettiin ensin pienien elektronisten laitteiden, kuten lelujen ja laskimien, virran tuottamiseen, tuotettiin pian täysimittaiseen aurinkoenergian tuotantoon.

Ohutkalvokennojen tuotanto vaatii steriilin ympäristön, joka tunnetaan joskus puhtaana huoneena. Kalvon muodostamiseen käytetty aine, yleensä puolijohtava materiaali, kuten pii, muutetaan nestemäiseksi liuokseksi. Levylle, jolle kalvo asetetaan, on negatiivinen sähkövaraus. Nestemäinen aine, jolla on positiivinen varaus, ruiskutetaan sitten levyn lähelle ja liukenee pieniksi ilmassa oleviksi hiukkasiksi. Nämä hiukkaset vetävät levyä päinvastaisella varauksellaan tarttumalla siihen tasaisella paksuudella, joka myöhemmin kiinteytyy ohutkalvopäällysteeksi.

Ohutkalvokennojen edut ovat lisänneet kiinnostusta aurinkoenergiaan. Aurinkoteknologia on jo maailman nopeimmin kasvava energiantuotantotapa. Edullisten, kevyiden ja tehokkaiden ohutkalvoisten PV-kennojen ennustetaan tekevän aurinkoenergiasta houkuttelevampaa vaihtoehtona perinteiselle sähköntuotannolle. Aurinkoenergian kannattajat toivovat, että kehittyvä tekniikka saavuttaa tavoitteensa eli verkon pariteetin, jolloin aurinkosähköstä tulee yhtä halpaa ja tehokasta kuin perinteiset sähköntuotantomenetelmät.