Vantagens e desvantagens das células solares GaAs

Feb 20, 2021

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GaAs Solar Cell


Vantagem das células solares GaAs


Alta taxa de conversão

De acordo com Fullsuns ©, seu atual "GaAs GaAs Solar Cell Technology" tem uma taxa de conversão máxima de 31,6%, e este valor foi reconhecido pelo Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) como o&nº 39; número um do mundo taxa de conversão. De acordo com seus planos futuros, sua taxa de conversão solar chegará a 38% em 2020 e 42% em 2025.

Quando se trata da eficiência da indústria fotovoltaica, ela é inseparável da eficiência teórica e da eficiência da produção em massa. Uma das grandes vantagens do arseneto de gálio é que a eficiência teórica é alta, quase duas vezes maior que a do silício cristalino. Esta é uma propriedade superior do arsenieto de gálio. Quando as limitações do silício são destacadas, o GaAs é uma boa direção.


Plasticidade forte

Ao contrário dos painéis solares tradicionais, as células solares de filme fino de arseneto de gálio têm as vantagens de flexibilidade, flexibilidade, peso leve, cor ajustável e plasticidade de forma. Essas vantagens são fatores importantes que podem ser aplicados ao design e fabricação automotivos. Além disso, por ser altamente maleável, é possível obter uma área fotossensível máxima e, assim, é possível aumentar muito a quantidade de energia solar gerada e fornecer energia para o automóvel.


Boa resistência à temperatura

Convencionalmente, as atuais fotocélulas de silício não funcionam mais adequadamente a 200 ° C. A resistência à temperatura das baterias de arseneto de gálio é melhor do que a das fotocélulas de silício. Dados experimentais mostram que as baterias de arsenieto de gálio ainda podem funcionar normalmente a 250 ° C, o que deve ser capaz de ser usado na indústria automotiva onde a corrente em tempo real carrega e descarrega e gera uma grande quantidade de energia térmica. Aumentou muito a estabilidade.


Boa luz baixa

A sensibilidade dos sistemas fotovoltaicos de silício cristalino à luz não é muito alta. Quando a luz é fraca em dias de chuva, é basicamente impossível trabalhar. As células solares de filme fino podem gerar eletricidade em condições de pouca luz, mas apenas gerar eletricidade. A eficiência é menor do que quando o sol é abundante.


Desvantagem das células solares GaAs


Alto custo

Hanergy não é a primeira empresa a começar a pesquisar baterias de arsenieto de gálio. Devido ao seu desempenho superior em condições de temperatura relativamente alta, as baterias de GaAs têm atraído muita atenção. Muitas máquinas aeroespaciais usam energia solar usando materiais GaAs. Sistema, mas o custo dessa célula é muito maior do que a célula de silício.


Primeiro, porque a produção de arsenieto de gálio é muito diferente dos métodos tradicionais de produção de pastilhas de silício, o arsenieto de gálio precisa ser fabricado por tecnologia epitaxial. O diâmetro desse wafer epitaxial é geralmente 4-6 polegadas, que é 12 do que o dos wafers de silício. A polegada é muito menor e o wafer precisa de uma máquina especial. Ao mesmo tempo, o custo das matérias-primas do GaAs é muito maior do que o do silício. O gálio é escasso e o arsênico é tóxico, então o custo será alto.

Em segundo lugar, a atenuação da célula também é um dos fatores caros.


Atenuação celular

As células solares de película fina tradicionais geralmente têm uma cor mais escura devido a razões de processo, o que significa que o efeito térmico é mais sério. De acordo com os dados medidos, as primeiras células solares de película fina geralmente apresentam uma degradação de mais de 10%, especialmente nos primeiros anos de uso. O maior pode chegar a cerca de 20%, portanto, os fabricantes em geral usarão o método de baixo padrão para vender a redução. Por exemplo, 150W nominais 100W para venda. Mesmo as baterias de GaAs precisam ser totalmente resfriadas para garantir sua eficiência de geração de energia e diminuir a atenuação térmica.


Complexidade do pacote

O arsenieto de gálio é mais frágil que o silício em propriedades físicas, o que o torna mais fácil de quebrar quando processado. Portanto, é prática comum transformá-lo em um filme e usar um substrato (geralmente Ge [Germânio]). Para contrariar as suas desvantagens a este respeito, mas também aumentar a complexidade da tecnologia. O processo de célula de filme fino determina que seu painel de embalagem não pode usar vidro temperado. Geralmente, ele usa embalagem de vidro comum de camada dupla. A taxa de danos e danos à instalação no processo de produção é relativamente alta. Além disso, este modo de pacote torna o problema de dissipação de calor mais sério. O problema é difícil de resolver.




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