วัสดุเซลล์แสงอาทิตย์ (PV): หัวใจของพลังงานแสงอาทิตย์

1. แผงโซลาร์เซลล์
แผงโซลาร์เซลล์ส่วนใหญ่ทำจากซิลิคอน ซึ่งมีราคาไม่แพงและมีอยู่มากมายในสิ่งแวดล้อม ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของไซโลคอนที่แปลงแสงเป็นไฟฟ้า มีพื้นฐานสองประเภทสำหรับแผงที่ผลิตโดยไซโลคอน: โมโนและโพลีไซโลคอนหลายตัว; แล้วก็มีแผ่นฟิล์มบางๆ แผงฟิล์มบางเหล่านี้อาจรวมถึงองค์ประกอบอื่นๆ เช่น แคดเมียม เทลลูไรด์ คอปเปอร์ อินเดียม แกลเลียม เซเลไนด์ ซิลิคอนอสัณฐานอื่นๆ (a-Si) และแน่นอนว่า ไซโลคอน อีกครั้ง โดยทั่วไป แผงฟิล์มบางจะมีราคาถูกกว่าโพลีคริสตัล แต่อัตราการแปลงพลังงานมักจะต่ำกว่าแผงโพลีไซโลคอน
2. อินเวอร์เตอร์
อินเวอร์เตอร์ยังทำด้วยเซมิคอนดักเตอร์และซิลิคอน คนส่วนใหญ่ใช้อินเวอร์เตอร์ส่วนกลางเป็นอินเวอร์เตอร์ประเภทของตน มีความคงทนและเชื่อถือได้มากที่สุด
3. ระบบการติดตั้ง
ระบบการติดตั้งทำจากวัสดุที่ทนทานต่อสภาพอากาศ เช่น อลูมิเนียม สแตนเลส และเหล็กชุบสังกะสี
4. สายไฟและอุปกรณ์ไฟฟ้า
ทองแดงทำหน้าที่เป็นตัวนำหลักในการเดินสายไฟ เพื่อป้องกันสายไฟจากความเสียหายและสิ่งแวดล้อม ลวดทองแดงจึงถูกหุ้มด้วยวัสดุฉนวน เช่น พีวีซี หรือโพลีเอทิลีน
5. แบตเตอรี่
ระบบที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์มักใช้แบตเตอรี่ต่อไปนี้: กรดตะกั่ว นิกเกิลแคดเมียม และลิเธียมไอออน แคดเมียมและลิเธียมไอออนที่มีความยาวกำลังได้รับความนิยมเนื่องจากราคาลดลง คุณภาพและประสิทธิภาพดีขึ้น พวกมันเบากว่าและเล็กกว่า ซึ่งเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพและโบนัสเพรียวลมให้กับระบบ

วัสดุนำไฟฟ้า: ระบบประสาท
การถ่ายโอนพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพอาศัยองค์ประกอบที่สำคัญเหล่านี้:
ก. ซิลเวอร์เพสต์
ข. สายไฟทองแดง
ค. ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) เซมิคอนดักเตอร์
SiC ใช้ในอินเวอร์เตอร์และสามารถรองรับแรงดันไฟฟ้าสูงได้โดยไม่เกิดความร้อนสูงเกินไป ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพได้ประมาณ 1–2% เมื่อเปรียบเทียบกับซิลิคอนทั่วไป
การจัดเก็บพลังงาน: การเชื่อมช่องว่างพลังงานแสงอาทิตย์
เพื่อเอาชนะความไม่ต่อเนื่องของแสงอาทิตย์ วัสดุเหล่านี้จะกักเก็บพลังงานส่วนเกิน:
ก. แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (เช่น Tesla Powerwall) ครองตลาด โดยให้ประสิทธิภาพ 90–95% และ 10,{6}} รอบการชาร์จ สำหรับบ้านและกริด สิ่งเหล่านี้สมบูรณ์แบบ
B. แบตเตอรี่ที่ใช้โซเดียมไอออน
เทคโนโลยีโซเดียม-ไอออนใช้วัสดุที่หาได้ง่าย เช่น โซเดียม ไอรอน ฟอสเฟต และมีราคาถูกกว่าลิเธียมถึง 30% เหมาะสำหรับการจัดเก็บในระดับกริด
C. แบตเตอรี่ที่มีวาเนเดียมรีดอกซ์โฟลว์
พลังงานเหล่านี้กักเก็บไว้ในอิเล็กโทรไลต์เหลว โดยให้พื้นที่จัดเก็บ 100+ MWh ความสามารถในการปรับขนาดเหมาะสมกับการใช้งานทางอุตสาหกรรม
วัสดุแห่งอนาคต: การก้าวข้ามขอบเขต
ก. เซลล์แสงอาทิตย์ควอนตัมดอท
ข. เพอรอฟสไกต์-ซิลิคอนแทนเดม
ค. อุปกรณ์การรักษาตนเอง-
โพลีเมอร์ที่ซ่อมแซมรอยแตกขนาดเล็ก-ในแผงสามารถยืดอายุการใช้งานได้หลายสิบปี ซึ่งช่วยลดต้นทุนการบำรุงรักษา
ความยั่งยืน: ความท้าทายด้านวัตถุ





