ميزة الخلايا الشمسية GaAs
ارتفاع معدل التحويل
وفقًا لـ Fullsuns © ، فإن "تقنية الخلايا الشمسية GaAs GaAs" الحالية لديها معدل تحويل أقصى يبلغ 31.6٪ ، وقد تم التعرف على هذه القيمة من قبل المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) على أنها رقم واحد في العالم&# 39 ؛ معدل التحويل. وفقًا لخططهم المستقبلية ، سيصل معدل تحويل الطاقة الشمسية إلى 38٪ بحلول عام 2020 و 42٪ بحلول عام 2025.
عندما يتعلق الأمر بكفاءة الصناعة الكهروضوئية ، فإنها لا تنفصل عن الكفاءة النظرية وكفاءة الإنتاج الضخم. تتمثل إحدى المزايا العظيمة لزرنيخيد الغاليوم في أن الكفاءة النظرية عالية ، تقريبًا ضعف تلك الخاصة بالسيليكون البلوري. هذه خاصية متفوقة لزرنيخيد الغاليوم. عندما يتم تسليط الضوء على قيود السيليكون ، فإن GaAs هو اتجاه جيد.
ليونة قوية
على عكس الألواح الشمسية التقليدية ، تتميز الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة لزرنيخيد الغاليوم بالمرونة والمرونة والوزن الخفيف واللون القابل للتعديل وليونة الشكل. هذه المزايا هي عوامل مهمة يمكن تطبيقها على تصميم وتصنيع السيارات. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأنها مرنة للغاية ، فمن الممكن الحصول على أقصى مساحة حساسة للضوء ، وبالتالي من الممكن زيادة كمية الطاقة الشمسية المولدة بشكل كبير وتوفير الطاقة للسيارة.
مقاومة جيدة للحرارة
تقليديا ، لم تعد خلايا السيليكون الضوئية الحالية تعمل بشكل صحيح عند 200 درجة مئوية. مقاومة درجات الحرارة لبطاريات زرنيخيد الغاليوم أفضل من مقاومة خلايا السيليكون الضوئية. تُظهر البيانات التجريبية أن بطاريات زرنيخيد الغاليوم لا يزال بإمكانها العمل بشكل طبيعي عند 250 درجة مئوية ، والتي ينبغي أن تكون قابلة للاستخدام في صناعة السيارات حيث يتم شحن وتفريغ التيار في الوقت الفعلي وتوليد كمية كبيرة من الطاقة الحرارية. زيادة الكثير من الاستقرار.
ضوء منخفض جيد
حساسية الأنظمة الكهروضوئية البلورية للسيليكون للضوء ليست عالية جدًا. عندما يكون الضوء ضعيفًا في الأيام الممطرة ، فمن المستحيل أساسًا العمل. يمكن أن تولد الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة الكهرباء في ظروف الإضاءة المنخفضة ، ولكنها تولد الكهرباء فقط. الكفاءة أقل مما كانت عليه عندما تكون الشمس غزيرة.
مساوئ الخلايا الشمسية GaAs
التكلفة العالية
Hanergy ليست أول شركة تبدأ البحث عن بطاريات زرنيخيد الغاليوم. نظرًا لأدائها المتفوق في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة نسبيًا ، جذبت بطاريات GaAs الكثير من الاهتمام. تستخدم العديد من آلات الفضاء الطاقة الشمسية باستخدام مواد GaAs. النظام ، ولكن تكلفة هذه الخلية أعلى بكثير من خلية السيليكون.
أولاً ، نظرًا لأن إنتاج زرنيخيد الغاليوم يختلف تمامًا عن طرق إنتاج رقاقة السيليكون التقليدية ، يجب تصنيع زرنيخيد الغاليوم بواسطة تقنية فوق المحاور. يبلغ قطر هذه الرقاقة الفوقية عادة 4-6 بوصات ، أي 12 من قطر رقائق السيليكون. البوصة أصغر بكثير ، وتحتاج الرقاقة إلى آلة خاصة. في الوقت نفسه ، فإن تكلفة المواد الخام المصنوعة من مادة GaAs أعلى بكثير من تكلفة السيليكون. الغاليوم نادر والزرنيخ سام ، لذا فإن التكلفة ستكون عالية.
ثانيًا ، يعد توهين الخلية أيضًا أحد العوامل المكلفة.
توهين الخلايا
عادة ما تكون الخلايا الشمسية التقليدية ذات الأغشية الرقيقة أغمق في اللون بسبب أسباب العملية ، مما يعني أن التأثير الحراري أكثر خطورة. وفقًا للبيانات المقاسة ، فإن الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة المبكرة تتحلل بشكل عام بنسبة تزيد عن 10 ٪ ، خاصة في السنوات القليلة الأولى من الاستخدام. يمكن أن يصل أعلى مستوى إلى حوالي 20٪ ، لذلك سيستخدم المصنعون العامون الطريقة القياسية المنخفضة لبيع التخفيض. على سبيل المثال ، 150 واط الاسمي 100 واط للبيع. حتى بطاريات GaAs تحتاج إلى تبريد كامل لضمان كفاءتها في توليد الطاقة وإبطاء التوهين الحراري.
تعقيد الحزمة
يعتبر زرنيخيد الغاليوم أكثر هشاشة من السيليكون في الخصائص الفيزيائية ، مما يجعل من السهل كسره عند معالجته. لذلك ، من الشائع تحويله إلى فيلم واستخدام ركيزة (غالبًا Ge [الجرمانيوم]). لمواجهة عيوبها في هذا الصدد ، ولكن أيضًا زيادة تعقيد التكنولوجيا. تحدد عملية خلية الأغشية الرقيقة أن لوحة العبوة الخاصة بها لا يمكنها استخدام الزجاج المقسّى. بشكل عام ، تستخدم عبوات زجاجية عادية مزدوجة الطبقة. معدل التلف والتلف في عملية الإنتاج مرتفع نسبيًا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن وضع الحزمة هذا يجعل مشكلة تبديد الحرارة أكثر خطورة. المشكلة صعبة الحل.
