א קורץ דיסקוסיע וועגן די טייפּס פון זונ - סעלז

זונ ענערגיע איז געווען אַמאָל די פּרעזערוויישאַן פון אַוואַנסירטע ספּייסקראַפט און עטלעכע פאַנטאַזיע גאַדגעץ, אָבער דאָס איז ניט מער דער פאַל. אין די לעצטע יאָרצענדלינג, זונ - ענערגיע איז פארוואנדלען פון אַ נישע ענערגיע מקור צו אַ הויפּט זייַל פון די גלאבאלע ענערגיע לאַנדשאַפט.

די ערד איז קעסיידער יקספּאָוזד צו בעערעך 173,000 טוו זונ - ראַדיאַציע, וואָס איז מער ווי צען מאל די גלאבאלע דורכשניטלעך עלעקטרע פאָדערונג.

[1] דאס מיינט אז זונענער ענערגיע האט די פעאיקייט צו טרעפן אלע אונזערע ענערגיע באדערפענישן.

אין דער ערשטער העלפט פון 2023, זונ - מאַכט דזשענעריישאַן אַקאַונאַד פֿאַר 5.77% פון די גאַנץ יו. עס. מאַכט דזשענעריישאַן, אַרויף פון 4.95% אין 2022.

[2] כאָטש פאַסאַל פיואַלז (דער הויפּט נאַטירלעך גאַז און קוילן) וועט אַקאַונץ פֿאַר אַזוי פיל ווי 60.4% פון יו. עס. מאַכט דזשענעריישאַן אין 2022,

[3] אבער די גראָוינג השפּעה פון זונ - ענערגיע און די גיך אַנטוויקלונג פון זונ - ענערגיע טעכנאָלאָגיע פאַרדינען ופמערקזאַמקייט.

 

טייפּס פון זונ - סעלז

 

דערווייַל, עס זענען דריי הויפּט קאַטעגאָריעס פון זונ - סעלז (אויך באקאנט ווי פאָטאָוואָלטאַיק (פּוו) סעלז) אויף די מאַרק: קריסטאַליין, דין פילם און ימערדזשינג טעקנאַלאַדזשיז. די דריי טייפּס פון באַטעריז האָבן זייער אייגענע אַדוואַנטידזשיז אין טערמינען פון עפעקטיווקייַט, פּרייַז און לעבן.

 

01 קריסטאַל

רובֿ היים רופטאַפּ זונ פּאַנאַלז זענען געמאכט פון הויך-ריינקייַט מאָנאָקריסטאַללינע סיליציום. דעם טיפּ פון באַטאַרייע האט אַטשיווד אַ עפעקטיווקייַט פון מער ווי 26% און אַ דינסט לעבן פון מער ווי 30 יאָר אין די לעצטע יאָרן.

[4] די קראַנט עפעקטיווקייַט פון הויזגעזינד זונ - פּאַנאַלז איז וועגן 22%.

 

פּאָליקריסטאַללינע סיליציום קאָס ווייניקער ווי מאָנאָקריסטאַללינע סיליציום, אָבער איז ווייניקער עפעקטיוו און האט אַ קירצער לעבן. נידעריקער עפעקטיווקייַט מיטל מער פּאַנאַלז און מער שטח זענען דארף.

 

זונ סעלז באזירט אויף מאַלטי-קנופּ גאַלליום אַרסענידע (גאַאַס) טעכנאָלאָגיע זענען מער עפעקטיוו ווי טראדיציאנעלן זונ - סעלז. די צעלן האָבן אַ מאַלטי-שיכטע סטרוקטור, און יעדער שיכטע ניצט אַ אַנדערש מאַטעריאַל, אַזאַ ווי ינדיום גאַליום פאָספידע (GaInP), ינדיום גאַליום אַרסענידע (InGaAs) און גערמאַניום (Ge), צו אַרייַנציען פאַרשידענע ווייוולענגטס פון זונשייַן. כאָטש די מולטידזשונקטיאָן סעלז זענען געריכט צו דערגרייכן הויך יפעקטיוונאַס, זיי נאָך ליידן פון הויך מאַנופאַקטורינג קאָס און ומצייַטיק פאָרשונג און אַנטוויקלונג, וואָס לימאַץ זייער געשעפט פיזאַבילאַטי און פּראַקטיש אַפּלאַקיישאַנז.

 

02 פילם

די מיינסטרים פון דין-פילם פאָטאָוואָלטאַיק פּראָדוקטן אין די גלאבאלע מאַרק איז קאַדמיום טעללורידע (CdTe) פאָטאָוואָלטאַיק מאַדזשולז. מיליאַנז פון אַזאַ מאַדזשולז זענען אינסטאַלירן אַרום די וועלט, מיט אַ שפּיץ מאַכט דזשענעריישאַן קאַפּאַציטעט פון מער ווי 30GW. זיי זענען דער הויפּט געניצט פֿאַר נוצן-וואָג מאַכט דור אין די פאַרייניקטע שטאַטן. פאַבריק.

 

אין דעם דין-פילם טעכנאָלאָגיע, אַ 1-קוואַדראַט-מעטער זונ - מאָדולע כּולל ווייניקער קאַדמיום ווי אַ אַאַאַ-סייזד ניקאַל-קאַדמיום (Ni-Cd) באַטאַרייע. אין דערצו, די קאַדמיום אין זונ מאַדזשולז איז געבונדן צו טעללוריום, וואָס איז ינסאַליאַבאַל אין וואַסער און בלייבט סטאַביל אין טעמפּעראַטורעס ווי הויך ווי 1,200 ° סי. די סיבות פאַרמינערן די טאַקסיק כאַזערדז פון ניצן קאַדמיום טעללורידע אין דין פילם באַטעריז.

 

דער אינהאַלט פון טעללוריום אין דער ערד ס סקאָרינקע איז בלויז 0.001 פּאַרץ פּער מיליאָן. פּונקט ווי פּלאַטינום איז אַ זעלטן עלעמענט, די זעלטנקייַט פון טעללוריום קענען באטייטיק ווירקן די פּרייַז פון אַ קאַדמיום טעללורידע מאָדולע. אָבער, עס איז מעגלעך צו גרינגער מאַכן דעם פּראָבלעם דורך ריסייקלינג פּראַקטיסיז.

די עפעקטיווקייַט פון קאַדמיום טעללורידע מאַדזשולז קענען דערגרייכן 18.6%, און די באַטאַרייע עפעקטיווקייַט אין אַ לאַבאָראַטאָריע סוויווע קענען יקסיד 22%. [5] ניצן אַרסעניק דאָפּינג צו פאַרבייַטן קופּער דאָפּינג, וואָס איז געניצט פֿאַר אַ לאַנג צייַט, קענען זייער פֿאַרבעסערן די מאָדולע לעבן און דערגרייכן אַ מדרגה פאַרגלייַכלעך צו קריסטאַל באַטעריז.

 

03 ימערדזשינג טעקנאַלאַדזשיז

 

ימערדזשינג פאָטאָוואָלטאַיק טעקנאַלאַדזשיז ניצן הינטער-דין פילמס (ווייניקער ווי 1 מייקראַן) און דירעקט דעפּאַזישאַן טעקניקס וועט רעדוצירן פּראָדוקציע קאָס און צושטעלן הויך-קוואַליטעט סעמיקאַנדאַקטערז פֿאַר זונ סעלז. די טעקנאַלאַדזשיז זענען געריכט צו ווערן קאָמפּעטיטאָרס צו געגרינדעט מאַטעריאַלס אַזאַ ווי סיליציום, קאַדמיום טעללורידע און גאַליום אַרסענידע.

 

[6] עס זענען דריי באַוווסט דין פילם טעקנאַלאַדזשיז אין דעם פעלד: קופּער צינק צין סולפידע (Cu2ZnSnS4 אָדער CZTS), צינק פאָספידע (Zn3P2) און איין-וואָלד טשאַד נאַנאָטובעס (SWCNT). אין אַ לאַבאָראַטאָריע באַשטעטיקן, קופּער ינדיום גאַליום סעלענידע (CIGS) זונ - סעלז האָבן ריטשט אַן ימפּרעסיוו שפּיץ עפעקטיווקייַט פון 22.4%. אָבער, רעפּליקייטינג אַזאַ עפעקטיווקייַט לעוועלס אויף אַ געשעפט וואָג בלייבט אַ אַרויסרופן.

[7] בליי כאַלייד פּעראָווסקיטע דין פילם סעלז זענען אַ אַטראַקטיוו ימערדזשינג זונ - טעכנאָלאָגיע. פּעראָווסקיטע איז אַ טיפּ פון מאַטעריע מיט אַ טיפּיש קריסטאַל סטרוקטור פון די כעמישער פאָרמולע ABX3. עס איז אַ געל, ברוין אָדער שוואַרץ מינעראַל וועמענס הויפּט קאָמפּאָנענט איז קאַלסיום טיטאַנאַטע (CaTiO3). סיליציום-באזירט פּעראָווסקיטע טאַנדאַם זונ סעלז אין געשעפט-וואָג געשאפן דורך די וק פירמע Oxford PV האָבן אַטשיווד אַ רעקאָרד עפעקטיווקייַט פון 28.6% און וועט זיין פּראָדוקציע דעם יאָר.

[8] אין בלויז אַ ביסל יאָרן, פּעראָווסקיטע זונ - סעלז האָבן אַטשיווד יפעקטיוונאַס ענלעך צו די פון יגזיסטינג קאַדמיום טעללורידע דין-פילם סעלז. אין דער פרי פאָרשונג און אַנטוויקלונג פון פּעראָווסקיטע באַטעריז, לעבן איז געווען אַ גרויס אַרויסגעבן, אַזוי קורץ אַז עס קען זיין קאַלקיאַלייטיד בלויז אין חדשים.

הייַנט, פּעראָווסקיטע סעלז האָבן אַ דינסט לעבן פון 25 יאר אָדער מער. דערווייַל, די אַדוואַנטידזשיז פון פּעראָווסקיטע זונ - סעלז זענען הויך קאַנווערזשאַן עפעקטיווקייַט (מער ווי 25%), נידעריק פּראָדוקציע קאָס און נידעריק טעמפּעראַטורעס פארלאנגט פֿאַר די פּראָדוקציע פּראָצעס.

 

בנין ינאַגרייטיד זונ - פּאַנאַלז

 

עטלעכע זונ - סעלז זענען דיזיינד צו כאַפּן בלויז אַ טייל פון די זונ - ספּעקטרום בשעת אַלאַוינג קענטיק ליכט צו פאָרן דורך. די טראַנספּעראַנט סעלז זענען גערופן פאַרב-סענסיטיסעד זונ - סעלז (DSC) און זענען געבוירן אין שווייץ אין 1991. ניו R&D רעזולטאַטן אין די לעצטע יאָרן האָבן ימפּרוווד די עפעקטיווקייַט פון דסק, און עס קען נישט זיין לאַנג ביז די זונ פּאַנאַלז וועט זיין אויף די מאַרק.

 

עטלעכע קאָמפּאַניעס ינפיוז ינאָרגאַניק נאַנאָפּאַרטיקלעס אין פּאָליקאַרבאָנאַטע לייַערס פון גלאז. די נאַנאָפּאַרטיקלעס אין דעם טעכנאָלאָגיע יבעררוק ספּעציפיש טיילן פון די ספּעקטרום צו די ברעג פון די גלאז, אַלאַוינג רובֿ פון די ספּעקטרום צו פאָרן דורך. די ליכט קאַנסאַנטרייטאַד בייַ די ברעג פון די גלאז איז דעמאָלט כאַרנאַסט דורך זונ - סעלז. אין דערצו, טעכנאָלאָגיע פֿאַר אַפּלייינג פּעראָווסקיטע דין פילם מאַטעריאַלס צו טראַנספּעראַנט זונ - פֿענצטער און בנין יקסטיריער ווענט איז דערווייַל געלערנט.

 

רוי מאַטעריאַלס דארף פֿאַר זונ ענערגיע

צו פאַרגרעסערן זונ - מאַכט דור, די פאָדערונג פֿאַר מיינינג פון וויכטיק רוי מאַטעריאַלס אַזאַ ווי סיליציום, זילבער, קופּער און אַלומינום וועט פאַרגרעסערן. די יו.

 

טשיינאַ איז אַ הויפּט שפּילער אין דעם פעלד, פּראַדוסינג בעערעך 70% פון די וועלט MGS און 77% פון זייַן פּאָליסיליקאָן צושטעלן אין 2020.

 

דער פּראָצעס פון קאַנווערטינג סיליציום אין פּאָליסיליקאָן ריקווייערז זייער הויך טעמפּעראַטורעס. אין טשיינאַ, ענערגיע פֿאַר די פּראַסעסאַז קומט דער הויפּט פון קוילן. קסינדזשיאַנג האט שעפעדיק קוילן רעסורסן און נידעריק עלעקטרע קאָס, און זייַן פּאָליסיליקאָן פּראָדוקציע אַקאַונץ פֿאַר 45% פון גלאבאלע פּראָדוקציע.

 

[12] די פּראָדוקציע פון ​​זונ פּאַנאַלז קאַנסומז בעערעך 10% פון די וועלט 'ס זילבער. זילבער מיינינג אַקערז בפֿרט אין מעקסיקא, טשיינאַ, פּערו, טשילע, אויסטראַליע, רוסלאַנד און פוילן און קענען פירן צו פּראָבלעמס אַזאַ ווי שווער מעטאַל קאַנטאַמאַניישאַן און געצווונגען רילאָוקיישאַן פון היגע קהילות.

 

קופּער און אַלומינום מיינינג אויך אַרויסרופן לאַנד-נוצן טשאַלאַנדזשיז. די יו. די אינטערנאציאנאלע ענערגיע אַגענסי (IEA) גלויבט אַז אויב גלאבאלע רינואַבאַל ענערגיע באַניץ ריטשאַז 100% אין 2050, די פאָדערונג פֿאַר קופּער פון זונ - פּראַדזשעקס וועט קימאַט דרייַיק.

[13] מסקנא

 

וועט זונ ענערגיע איין טאָג ווערן אונדזער הויפּט ענערגיע מקור? דער פּרייַז פון זונ - ענערגיע איז פאַלינג און עפעקטיווקייַט איז ימפּרוווינג. אין דער דערווייל, עס זענען פילע פאַרשידענע זונ - טעכנאָלאָגיע רוץ צו קלייַבן פון. ווען וועלן מיר ידענטיפיצירן איין אָדער צוויי טעקנאַלאַדזשיז און מאַכן זיי טאַקע אַרבעט? ווי צו ויסשטימען זונ - ענערגיע אין די גריד?

 

די עוואָלוציע פון ​​זונ ענערגיע פון ​​ספּעציאַליטעט צו מיינסטרים כיילייץ זייַן פּאָטענציעל צו טרעפן און יקסיד אונדזער ענערגיע דאַרף. בשעת קריסטאַליין זונ - סעלז איצט דאָמינירן די מאַרק, אַדוואַנסיז אין דין-פילם טעכנאָלאָגיע און ימערדזשינג טעקנאַלאַדזשיז אַזאַ ווי קאַדמיום טעללורידע און פּעראָווסקיטעס פּייווינג דעם וועג פֿאַר מער עפעקטיוו און ינאַגרייטיד זונ - אַפּלאַקיישאַנז. זונ ענערגיע נאָך פייסאַז פילע טשאַלאַנדזשיז, אַזאַ ווי די ינווייראַנמענאַל פּראַל פון רוי מאַטעריאַל מיינינג און באַטאַלנעקס אין פּראָדוקציע, אָבער נאָך אַלע, עס איז אַ שנעל-גראָוינג, ינאַווייטיוו און פּראַמאַסינג אינדוסטריע.

 

מיט די רעכט וואָג פון טעקנאַלאַדזשיקאַל אַדוואַנסיז און סאַסטיינאַבאַל פּראַקטיסיז, דער וווּקס און אַנטוויקלונג פון זונ - ענערגיע וועט ויסברוקירן דעם וועג פֿאַר אַ קלינער, מער שעפעדיק ענערגיע צוקונפֿט. ווייַל פון דעם, עס וועט ווייַזן אַ באַטייטיק וווּקס אין די יו. עס. ענערגיע מישן און איז געריכט צו ווערן אַ גלאבאלע סאַסטיינאַבאַל לייזונג.