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카드뮴 텔루 라이드 태양 전지 태양 광 발전 장치

카드뮴 텔루 라이드 태양 전지 태양 광 발전 장치
카드뮴 텔루 라이드 태양 전지 태양 광 발전 장치
Anonim

카드뮴 텔루 라이드 광전지 또는 카드뮴 텔루 라이드 박막 이라고도하는 카드뮴 텔루 라이드 태양 전지, CdTe (Cadmium Telluride) 박막을 사용하여 빛으로부터 전기를 생산하는 광전지 장치. CdTe 태양 전지는 흡수 된 빛 에너지를 전자로 변환하기 위해 더 적은 양의 반도체 (박막)를 사용한다는 점에서 결정질 실리콘 광전지 기술과 다릅니다. CdTe 태양 전지는 결정질 실리콘 소자보다 효율이 떨어지지 만 생산 비용이 저렴할 수 있으며이 기술은 설치 용량의 킬로와트 당 비용 측면에서 실리콘을 능가 할 가능성이있다. 박막 기술이 태양 광 장치 시장에서 작은 부분을 차지하지만,이 부문은 규모의 경제를 실현할 수있는 새로운 제조 방법을 개발하는 데 많은 관심이 있기 때문에 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다.

개발 될 첫 번째 박막 기술은 비정질 실리콘으로, 실리콘은 기판 상에 무작위로 증착되었다 (웨이퍼 결정에서 보이는 규칙적인 격자와 대조적으로). 이 기술에는 몇 가지 문제가 있었다: 기판 상에 실리콘을 증착하는 프로세스는 시간이 걸리고 비용이 많이 들며, 셀은 비효율적이었다. CdTe 박막 기술은 밴드 갭 (전자가 원자에서 전자를 자유롭게 움직일 수있는 상태로 여기시키는 데 필요한 에너지)이 1.4 전자 볼트이므로 태양 스펙트럼과 매우 일치하므로 비정질 실리콘보다 약 11 % 더 효율적입니다. 잘. 또한 CdTe 박막이 기판에 빠르게 증착 될 수 있고 처리량이 많은 기술이기 때문에 대량 생산에 훨씬 유리합니다. 각각의 셀은 "흡수제"로 알려진 카드뮴 텔루 라이드의 p- 도핑 된 층 위에 "창 층"으로 알려진 n- 도핑 된 카드뮴 설파이드의 접합부를 포함한다. 투명한 전도성 전면 접점은 황화 카드뮴을 덮고, CdTe는 전도성 후면 기판과 접촉한다.

그 잠재력에도 불구하고 전자 산업은 카드뮴이 누적 독이 기 때문에 개인 전자 제품에서 원소 카드뮴을 제거하려고 노력했습니다. 유럽에서는 유해 물질 제한 (RoHS) 법이 건강 영향으로 인해 전자 장치에서 카드뮴을 제거하는 데 강력했습니다. 카드뮴은 소비자에게 건강상의 위험을 나타낼뿐만 아니라, 원료를 추출하는 동안, 자재를 가공하는 작업자, 폐기 중 수명이 다한 광부에게도 위험합니다.

지지자들은 박막 태양 전지 형태의 카드뮴이 다른 전자 제품보다 더 안정적이며 용해성이 낮으며 합금이 모듈 내에 캡슐화되기 때문에 건강과 환경에 대한 위험이 거의 없을 것이라고 주장합니다. 그러나 깨진 모듈로 인한 카드뮴 침출에 대한 우려가있었습니다. 또한 폐 루프 재활용이 수명 종료 폐기에 대한 모든 문제를 해결하도록 촉진되었지만 비판자들은 폐 루프 재활용 시스템조차도 모든 것을 복구하지 못한다는 점을 강조합니다.