Ποιες είναι οι διαφορετικές γενιές ηλιακών κυττάρων;

Υπάρχουν τρεις βασικές γενιές ηλιακών κυττάρων, αν και ένα από αυτά δεν υπάρχει ακόμα και η έρευνα συνεχίζεται.Ορίζονται ως πρώτο, δεύτερο και τρίτο, και διαφέρουν ανάλογα με το κόστος και την αποτελεσματικότητά τους.

Η πρώτη γενιά είναι υψηλού κόστους, υψηλής απόδοσης.Αυτά τα ηλιακά κύτταρα κατασκευάζονται με τρόπο παρόμοιο με τους υπολογιστές, που περιλαμβάνουν εξαιρετικά καθαρό πυρίτιο, χρησιμοποιούν μια ενιαία διασταύρωση για την εξαγωγή ενέργειας από τα φωτόνια και είναι πολύ αποτελεσματικά, πλησιάζοντας τη θεωρητική τους απόδοση το μέγιστο 33%.Το 2007, τα προϊόντα πρώτης γενιάς αντιπροσώπευαν το 89,6% της εμπορικής παραγωγής, αν και το μερίδιο αγοράς μειώθηκε από τότε.Οι διαδικασίες παραγωγής που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή τους είναι εγγενώς δαπανηρές, πράγμα που σημαίνει ότι αυτά τα κύτταρα μπορεί να χρειαστούν χρόνια για να πληρώσουν για το κόστος αγοράς τους.Δεν θεωρείται ότι τα κύτταρα πρώτης γενιάς θα είναι σε θέση να παρέχουν ενέργεια πιο οικονομικά αποδοτικότερα από τις πηγές ορυκτών καυσίμων.

Η δεύτερη γενιά, η οποία βρίσκεται υπό έντονη ανάπτυξη κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1990 και στις αρχές της δεκαετίας του 2000, είναι κύτταρα χαμηλού κόστους, χαμηλής απόδοσης.Αυτά είναι πιο συχνά ηλιακά κύτταρα λεπτού φιλμ, σχέδια που χρησιμοποιούν ελάχιστα υλικά και φθηνές διαδικασίες κατασκευής.Τα πιο δημοφιλή υλικά που χρησιμοποιούνται για αυτόν τον τύπο είναι το σεληνόριο χαλκού ινδίου γαλλίου, το κάδμιο Telluride (CDTE), το άμορφο πυρίτιο και το μικρομορφικό πυρίτιο.

Ένα τυπικό παράδειγμα κυττάρων δεύτερης γενιάς θα είναι εκείνα που κατασκευάζονται από νανο -ρητορικά, τα οποία χρησιμοποιούν ένα ειδικό μηχάνημα για να εκτυπώσουν τα κύτταρα με εξαιρετικά γρήγορο ρυθμό.Αν και αυτά τα κύτταρα έχουν μόνο 10-15% απόδοση μετατροπής, το μειωμένο κόστος περισσότερο από ό, τι αντισταθμίζει αυτό το έλλειμμα.Τα κύτταρα δεύτερης γενιάς έχουν τη δυνατότητα να είναι πιο οικονομικά αποδοτικά από τα ορυκτά καύσιμα.

Τα ηλιακά κύτταρα τρίτης γενιάς είναι απλώς ένας ερευνητικός στόχος και δεν υπάρχουν ακόμα.Ο στόχος της έρευνας ηλιακής ενέργειας είναι η παραγωγή κυττάρων χαμηλού κόστους, υψηλής απόδοσης.Αυτό είναι πιθανό να είναι κύτταρα λεπτού υίλου που χρησιμοποιούν νέες προσεγγίσεις για να αποκτήσουν αποτελεσματικότητα στην περιοχή 30-60%.Μερικοί αναλυτές προβλέπουν ότι τα κύτταρα τρίτης γενιάς θα μπορούσαν να αρχίσουν να εμπορεύονται κάποια στιγμή γύρω στο 2020, αλλά αυτό είναι απλώς μια εικασία.Οι τεχνολογίες που σχετίζονται με τα προϊόντα τρίτης γενιάς περιλαμβάνουν φωτοβολταϊκά κύτταρα πολλαπλών λειτουργιών, διαδοχικά κύτταρα, νανοσωματίδια κύτταρα για την καλύτερη ανάληψη προσπίπτοντος φωτός και χρησιμοποιώντας υπερβολική θερμική παραγωγή για την ενίσχυση των τάσεων ή της συλλογής φορέα.