En l'àmbit de les energies renovables, els sistemes fotovoltaics de pel·lícula fina (PV) han sorgit com una tecnologia prometedora, que ofereix un enfocament versàtil i escalable per generar electricitat solar. A diferència dels panells solars convencionals basats en silici, els sistemes fotovoltaics de pel·lícula fina utilitzen una capa fina de material semiconductor dipositat sobre un substrat flexible, fent-los lleugers, flexibles i adaptables a diverses aplicacions. Aquesta entrada del blog aprofundeix en els fonaments dels sistemes fotovoltaics de pel·lícula fina, explorant els seus components, el funcionament i els avantatges que aporten al panorama de les energies renovables.
Components dels sistemes fotovoltaics de pel·lícula fina
Capa fotoactiva: el cor d'un sistema fotovoltaic de pel·lícula fina és la capa fotoactiva, normalment feta de materials com el telurur de cadmi (CdTe), el selenur de coure indi gal·li (CIGS) o silici amorf (a-Si). Aquesta capa absorbeix la llum solar i la converteix en energia elèctrica.
Substrat: la capa fotoactiva es diposita sobre un substrat, que proporciona suport estructural i flexibilitat. Els materials de substrat habituals inclouen làmines de vidre, plàstic o metall.
Encapsulació: per protegir la capa fotoactiva de factors ambientals com la humitat i l'oxigen, s'encapsula entre dues capes protectores, normalment fetes de polímers o vidre.
Elèctrodes: els contactes elèctrics, o elèctrodes, s'apliquen per recollir l'electricitat generada de la capa fotoactiva.
Caixa de confluència: la caixa de confluència serveix com a punt d'unió central, connectant els mòduls solars individuals i dirigint l'electricitat generada a un inversor.
Inversor: l'inversor converteix l'electricitat de corrent continu (CC) produïda pel sistema fotovoltaic en electricitat de corrent altern (CA), que és compatible amb la xarxa elèctrica i la majoria dels electrodomèstics.
Funcionament de sistemes fotovoltaics de pel·lícula fina
Absorció de la llum solar: quan la llum solar incideix sobre la capa fotoactiva, els fotons (paquets d'energia lluminosa) s'absorbeixen.
Excitació electrònica: els fotons absorbits exciten electrons en el material fotoactiu, fent-los saltar d'un estat d'energia més baixa a un estat d'energia superior.
Separació de càrregues: aquesta excitació crea un desequilibri de càrrega, amb l'excés d'electrons acumulant-se a un costat i forats d'electrons (l'absència d'electrons) a l'altre.
Flux de corrent elèctric: els camps elèctrics integrats dins del material fotoactiu guien els electrons i els forats separats cap als elèctrodes, generant un corrent elèctric.
Avantatges dels sistemes fotovoltaics de pel·lícula fina
Lleuger i flexible: els sistemes fotovoltaics de pel·lícula fina són significativament més lleugers i flexibles que els panells de silici convencionals, el que els fa adequats per a diverses aplicacions, com ara terrats, façanes d'edificis i solucions d'alimentació portàtils.
Rendiment amb poca llum: els sistemes fotovoltaics de pel·lícula prima tendeixen a tenir un millor rendiment en condicions de poca llum en comparació amb els panells de silici, generant electricitat fins i tot en dies ennuvolats.
Escalabilitat: el procés de fabricació dels sistemes fotovoltaics de pel·lícula fina és més escalable i adaptable a la producció en massa, reduint potencialment els costos.
Diversitat de materials: la varietat de materials semiconductors utilitzats en sistemes fotovoltaics de pel·lícula fina ofereix potencial per millorar l'eficiència i reduir els costos.
Conclusió
Els sistemes fotovoltaics de pel·lícula fina han revolucionat el panorama de l'energia solar, oferint un camí prometedor cap a un futur energètic sostenible i renovable. La seva naturalesa lleugera, flexible i adaptable, juntament amb el seu potencial per reduir costos i un rendiment millorat en condicions de poca llum, els converteix en una opció convincent per a una àmplia gamma d'aplicacions. A mesura que la investigació i el desenvolupament continuen, els sistemes fotovoltaics de pel·lícula fina estan a punt de jugar un paper cada cop més important per satisfer les nostres necessitats energètiques globals d'una manera sostenible i responsable amb el medi ambient.
Hora de publicació: 25-juny-2024