Lịch sử phát triển của vật liệu trong quang điện

Trong ngành quang điện, việc lựa chọn và phát triển vật liệu đóng một vai trò quan trọng đối với hiệu quả và giá thành của pin mặt trời. Sau đây là tổng quan về lịch sử sử dụng và phát triển của vật liệu trong ngành quang điện trong các môi trường khác nhau.

Silicon đơn tinh thể: Silicon đơn tinh thể là một trong những vật liệu sớm nhất được sử dụng rộng rãi trong ngành quang điện. Nó có độ tinh khiết cao và cấu trúc điện tử tốt nên hiệu suất chuyển đổi cao. Tuy nhiên, quá trình điều chế silicon đơn tinh thể rất phức tạp và tốn kém, điều này hạn chế ứng dụng thương mại quy mô lớn của nó.

Polysilicon: Polysilicon là vật liệu thay thế có chi phí thấp hơn. Do cấu trúc hạt không đồng đều nên hiệu suất chuyển đổi của nó thấp hơn một chút so với silicon đơn tinh thể. Tuy nhiên, do quá trình điều chế polysilicon tương đối đơn giản nên giá thành của nó thấp hơn và được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống quang điện để sản xuất hàng loạt và xúc tiến thương mại.

Pin mặt trời màng mỏng: Với nhu cầu giảm chi phí và khả năng mở rộng hơn nữa, pin mặt trời màng mỏng đang bắt đầu được chú ý. Pin mặt trời màng mỏng sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau, chẳng hạn như đồng indium gallium selenide (CIGS), lưu huỳnh thiếc đồng kẽm (CZTS) và carbamate (perovskite). Những vật liệu này có chi phí sản xuất thấp hơn và tính linh hoạt cao hơn, nhưng hiện đang phải đối mặt với những thách thức về hiệu quả chuyển đổi và độ ổn định.

Vật liệu mới nổi: Ngoài vật liệu dựa trên silicon truyền thống và vật liệu pin mặt trời màng mỏng, còn có một số vật liệu mới nổi đang nổi lên trong ngành quang điện. Ví dụ, pin mặt trời hữu cơ sử dụng vật liệu bán dẫn hữu cơ và có chi phí thấp, nhẹ và linh hoạt nhưng hiệu suất chuyển đổi của chúng tương đối thấp. Ngoài ra, pin mặt trời perovskite là công nghệ pin mặt trời mới thu hút được sự chú ý rộng rãi trong những năm gần đây với tiềm năng mang lại hiệu suất chuyển đổi cao và chi phí sản xuất thấp.

Tóm lại, trong những hoàn cảnh khác nhau, vật liệu được sử dụng trong ngành quang điện đã trải qua quá trình chuyển đổi từ vật liệu dựa trên silicon truyền thống sang vật liệu pin mặt trời màng mỏng và một số vật liệu mới nổi cũng đã xuất hiện. Trong tương lai, với sự tiến bộ của khoa học công nghệ và nhu cầu không ngừng phát triển, việc phát triển vật liệu quang điện sẽ tiếp tục theo đuổi hiệu suất chuyển đổi cao hơn, chi phí thấp hơn và tính bền vững tốt hơn.

Hạ Môn Egret Solar Công nghệ năng lượng mới Công ty TNHH