Fotovoltaik modüllerin teknolojik gelişim tarihi

Fotovoltaik modül teknolojisinin gelişimi, fizikçilerin bazı malzemelerin güneş ışığını elektriğe dönüştürebileceğini keşfettiği 19. yüzyılın sonlarına kadar uzanır.Araştırmacılar zamanla güneş hücreleri yapmak için teknikleri ustalaştılar ve bu hücrelerin tasarımını ve performansını sürekli geliştirmeye ve optimize etmeye devam ediyorlar.Bu makalede fotovoltaik modül teknolojisinin gelişim tarihi ayrıntılı olarak açıklanacak.

İlk nesil güneş hücresi (1954)

İlk nesil güneş hücreleri, Bell Laboratuvarları'ndaki araştırmacılar tarafından 1954 yılında icat edildi.Bu tip hücre silikon malzemeden yapılır ve tek kristalin silikon güneş hücresi olarak adlandırılır.Bu tür bataryaların verimliliği çok düşük, sadece yaklaşık %6, ama güneş hücrelerinin araştırılması ve geliştirilmesi için yol açıyor.

İkinci nesil güneş hücreleri (1970'ler)

İkinci nesil güneş hücreleri polikristalin silikon kullanılarak yapılır ve polikristalin silikon güneş hücreleri olarak adlandırılır.Bu tür hücreler monokristalin silikon güneş hücrelerinden daha ucuzdur ve yaklaşık% 10'a ulaşan verimliliğe sahiptir.

1970'lerin ortalarında, araştırmacılar güneş hücreleri oluşturmak için bileşik yarı iletken malzemelerinin kullanımını incelemeye başladılar.Bu tip hücreye yüksek verimli güneş hücresi denir, çünkü polikristalin silikon güneş hücrelerinden daha verimlidir.Bileşik yarı iletken güneş hücrelerinden biri, %20'den fazla verimliliğe sahip galyum arsenür güneş hücresidir.

Üçüncü nesil güneş hücreleri (1990'lar)

Üçüncü nesil güneş hücreleri üzerine yapılan araştırmalar 1990'ların ortalarında başladı.Bu tip güneş hücresi, organik malzemeler, boya duyarlı güneş hücreleri ve perovskit güneş hücreleri de dahil olmak üzere daha çeşitli malzemeler kullanır.

Organik güneş hücreleri yarı iletken malzemeleri olarak organik polimer kullanır.Bununla birlikte, organik güneş hücrelerinin verimliliği çok düşük, sadece yaklaşık% 3'tür.

Rengi duyarlı güneş hücreleri (DSSC) ışığı elektriğe dönüştürmek için boya molekülleri kullanır.Bu tür güneş hücreleri organik güneş hücrelerinden daha verimlidir ve yaklaşık %10'a ulaşabilir.DSSC düşük maliyetli ve basit bir üretim sürecine sahiptir, bu da büyük ölçekli üretimde kullanılmaya uygun hale getirir.

Perovskit güneş hücreleri, üçüncü nesil güneş hücrelerinin en umut vericilerinden biridir.Perovskit malzemelerini yarı iletken olarak kullanır ve şu anda %20'yi aşan daha yüksek verimliliğe ulaşabilir.Bu tür pillerin üretimi daha ucuz ve daha yüksek istikrar ve dayanıklılığa sahiptir.

Dördüncü nesil güneş hücreleri (21. yüzyılın başları)

Dördüncü nesil güneş hücresi en son güneş hücresi teknolojisi ve en umut verici olanıdır.Dördüncü nesil güneş hücrelerinin malzeme türleri organik malzemeler, inorganik malzemeler ve hibrit malzemeler de dahil olmak üzere daha çeşitli.

Organik-organik melez güneş hücreleri (HIBC) dördüncü nesil güneş hücrelerinde önemli bir teknolojidir.Akü, yüksek verimlilik ve uzun ömür kombinasyonuna ulaşmak için organik ve inorganik malzemelerin karışımını kullanır.HIBC güneş hücrelerinin verimliliği% 15'i aştı ve üretim maliyeti düşük, bu da seri üretim için uygun hale getirdi.

HIBC güneş hücrelerine ek olarak, dördüncü nesil güneş hücreleri ayrıca kuantum nokta güneş hücreleri, nano tel güneş hücreleri, grafen güneş hücreleri vb. içerir.Bu teknolojiler hala araştırma ve geliştirme aşamasındadır, ancak zaten yüksek verimlilik ve potansiyeli göstermiştir.

Özetle

Zamanla, güneş hücrelerinin verimliliği ve maliyeti yavaş yavaş iyileşti ve daha çeşitli güneş hücresi teknolojileri ortaya çıktı.Birinci nesil güneş hücrelerinin verimliliği sadece% 6 iken, dördüncü nesil güneş hücrelerinin verimliliği% 15'i aştı.Gelecekte, güneş hücresi teknolojisinin sürekli gelişmesi ve optimize edilmesi ile güneş enerjisinin maliyeti düşmeye devam edecek.Enerji endüstrisinde yer alması giderek daha önemli olacak..