Ποιες είναι οι εφαρμογές των κυττάρων λεπτού φιλμ;

Τα κύτταρα λεπτού φιλμ είναι φωτοβολταϊκά κύτταρα που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από το φως.Τα φωτοβολταϊκά (PV) κύτταρα είναι πιο γνωστά ως ηλιακά κύτταρα.Ενώ το φως του ήλιου είναι η πιο κοινή πηγή, τα φωτοβολταϊκά κύτταρα μπορούν να δημιουργήσουν ενέργεια από οποιαδήποτε μορφή φωτός.Οι ηλιακοί πάνελ χρησιμοποιούν μεγάλες ομάδες φωτοβολταϊκών κυττάρων για να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια από το ηλιακό φως, αλλά τα παραδοσιακά πάνελ δεν παράγουν ενέργεια τόσο αποτελεσματικά όσο άλλες πηγές όπως ο άνθρακας.Τα κύτταρα λεπτού φιλμ έχουν τη δυνατότητα να αυξήσουν την αποτελεσματικότητα και την αποτελεσματικότητα του κόστους της ηλιακής ενέργειας.Η τεχνολογία τελειοποιήθηκε στις αρχές του 21ου αιώνα.

Το φωτοβολταϊκό αποτέλεσμα ανακαλύφθηκε τον 19ο αιώνα, αν και τα πρώτα αληθινά ηλιακά κύτταρα δεν κατασκευάστηκαν μέχρι τη δεκαετία του 1950.Λειτουργούν χρησιμοποιώντας φωτόνια ή σωματίδια φωτός, για να αναδεύουν τα ηλεκτρόνια.Αυτά τα ηλεκτρόνια κατευθύνονται στη συνέχεια σε ένα κύκλωμα, καθιστώντας χρησιμοποιήσιμη ηλεκτρική ενέργεια.Από τη δεκαετία του 1950, έχουν χρησιμοποιηθεί διάφορα υλικά για τη δημιουργία ηλιακών κυττάρων, αυξάνοντας την αποτελεσματικότητά τους και μειώνοντας το κόστος παραγωγής.Τα κυβερνητικά κίνητρα και οι ανησυχίες σχετικά με τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της χρήσης ορυκτών καυσίμων οδήγησαν σε αυξανόμενο ενδιαφέρον για την παραγωγή ηλιακής ενέργειας σε όλο τον κόσμο.

Τα παραδοσιακά ηλιακά κύτταρα μπορεί να είναι δυσκίνητα και δαπανηρά για παραγωγή.Στα τέλη του 20ου και στις αρχές του 21ου αιώνα, οι σχεδιαστές των φωτοβολταϊκών κυττάρων άρχισαν να εξετάζουν την τεχνολογία λεπτών ταινιών.Αυτή η αναπτυσσόμενη επιστήμη επιτρέπει τη δημιουργία στρωμάτων υλικού μικροσκοπικού πάχους, μερικές φορές τόσο στενού όσο το πλάτος ενός ενιαίου ατόμου.Πρώτα χρησιμοποιήθηκε για την τροφοδοσία μικρών ηλεκτρονικών συσκευών όπως παιχνίδια και αριθμομηχανές, τα κύτταρα λεπτού φιλμ ήταν σύντομα στην παραγωγή για παραγωγή ηλιακής ενέργειας πλήρους κλίμακας.

Η παραγωγή κυττάρων λεπτού φιλμ απαιτεί ένα αποστειρωμένο περιβάλλον, μερικές φορές γνωστό ως καθαρό δωμάτιο.Η ουσία που χρησιμοποιείται για να συνθέτει την ταινία, συνήθως ένα ημιαγωγικό υλικό όπως το πυρίτιο, μειώνεται σε ένα υγρό διάλυμα.Η πλάκα στην οποία πρόκειται να κατατεθεί η μεμβράνη λαμβάνει αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο.Η υγρή ουσία, που φέρει ένα θετικό φορτίο, στη συνέχεια ψεκάζεται κοντά στην πλάκα, διαλύεται σε μικροσκοπικά αερομεταφερόμενα σωματίδια.Αυτά τα σωματίδια προσελκύονται από την πλάκα με το αντίθετο φορτίο του, προσκολλώντας σε αυτό σε ένα στρώμα ομοιόμορφου πάχους, το οποίο αργότερα στερεοποιείται στην κάλυψη του λεπτού φιλμ.Η ηλιακή τεχνολογία είναι ήδη η ταχύτερα αναπτυσσόμενη μέθοδος παραγωγής ενέργειας στον πλανήτη.Προβλέπεται ότι τα φθηνά, ελαφριά και αποτελεσματικά φωτοβολταϊκά κύτταρα με λεπτό φιλμ θα κάνουν την ηλιακή ενέργεια πιο ελκυστική ως εναλλακτική λύση στην παραδοσιακή παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.Οι υποστηρικτές της ηλιακής ενέργειας ελπίζουν ότι η αναπτυσσόμενη τεχνολογία θα επιτύχει τον στόχο της ισοτιμίας του δικτύου, καθιστώντας την ηλιακή ενέργεια τόσο φθηνή και αποτελεσματική όσο οι παραδοσιακές μεθόδους παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.