Sors: britannica.com
Ċellula solari CIGS, f’ċellula solari sħiħa tar-ram indium gallium selenide, apparat fotovoltajku ta ’film irqiq li juża saffi semikondutturi ta’ ram indium gallium selenide (CIGS) biex jassorbi d-dawl tax-xemx u jibdluh fl-elettriku. Għalkemm iċ-ċelloli solari CIGS huma kkunsidrati li huma fl-istadji bikrija tal-kummerċjalizzazzjoni fuq skala kbira, jistgħu jiġu prodotti bl-użu ta 'proċess li għandu l-potenzjal li jnaqqas l-ispiża tal-produzzjoni ta' apparat fotovoltajku. Hekk kif il-prestazzjoni, l-uniformità, u l-affidabbiltà tal-prodotti CIGS jitjiebu, it-teknoloġija għandha l-potenzjal li tespandi s-sehem tagħha fis-suq b'mod sinifikanti u eventwalment tista 'ssir teknoloġija "sfrattu". Barra minn hekk, minħabba l-perikli tal-estrazzjoni u l-użu tal-kadmju, iċ-ċelloli solari tas-CIGS joffru inqas tħassib dwar is-saħħa u l-ambjent miċ-ċelloli solari tat-telluride tal-kadmju li jikkompetu magħhom.
Iċ-ċelloli solari tas-CIGS għandhom film irqiq ta 'selenid tar-ram indju u selenid tal-gallju tar-ram u ammont żgħir ta' sodju. Dak il-film CIGS jaġixxi bħala semikonduttur dirett tal-bandgap u jifforma eteroġunzjoni, billi l-faxex taż-żewġ materjali differenti mhumiex ugwali. Iċ-ċellula ta 'film irqiq hija ddepożitata fuq sottostrat, bħal ħġieġ soda-ġir, metall, jew film tal-poliamide, biex tifforma l-kuntatt mal-wiċċ ta' wara. Jekk materjal mhux konduttiv huwa magħżul għas-sottostrat, metall bħal molybdenumis użat bħala konduttur. Il-kuntatt mal-wiċċ ta ’quddiem għandu jkun kapaċi jwettaq l-elettriku u jkun trasparenti biex id-dawl ikun jista’ jilħaq iċ-ċellula. Materjali bħall-ossidu tal-landa tal-indju, l-ossidu taż-żingu doped, jew, iktar reċentement, films organiċi avvanzati bbażati fuq il-karbonju nano-inġinerija jintużaw biex jipprovdu dak il-kuntatt ohmiku.
Iċ-ċelloli huma ddisinjati b'tali mod li d-dawl jidħol minn ġol-kuntatt trasparenti ta 'quddiem u jkun assorbit fis-saff CIGS. Hemm poni-toqba elettroni huma ffurmati. “Reġjun ta 'tnaqqis” huwa ffurmat fl-eteroġunzjoni tal-materjali tat-tip p- u n tal-wiċċ iddopjat bil-kadmju taċ-ċellula CIGS. Dan jifred l-elettroni mit-toqob u jippermettilhom jiġġeneraw kurrent elettriku (ara wkoll iċ-ċellula solari). Fl-2014, l-esperimenti tal-laboratorju pproduċew effiċjenza rekord ta '23.2 fil-mija minn ċellula CIGS bi struttura tal-wiċċ modifikata. Madankollu, ċelloli CIGS kummerċjali għandhom effiċjenzi aktar baxxi, bil-biċċa l-kbira tal-moduli jiksbu madwar 14 fil-mija konverżjoni.
Matul il-proċess tal-manifattura, id-depożizzjoni ta 'films CIGS fuq sottostrat ta' spiss issir f'vakwu, bl-użu ta 'proċess evaporattiv jew sputtering. Ir-ram, il-gallju, u l-indju huma ddepożitati min-naħa tagħhom u jiġu ttemprati bi fwar tas-selenide, li jirriżulta fl-istruttura finali tas-CIGS. Id-depożizzjoni tista 'ssir mingħajr vakwu, bl-użu tan-nanopartiċelli jew tal-electroplating, għalkemm dawk it-tekniki jeħtieġu aktar żvilupp biex ikunu ekonomikament effiċjenti fuq skala kbira. Qed jiġu żviluppati approċċi ġodda li huma aktar simili għat-teknoloġiji ta 'l-istampar mill-manifattura tradizzjonali ta' ċelloli solari tas-silikon. Fi proċess wieħed, printer iqiegħed qtar ta 'linka semikonduttiva fuq fojl tal-aluminju. Proċess ta 'stampar sussegwenti jiddepożita saffi addizzjonali u l-kuntatt ta' quddiem fuq dak is-saff; il-fojl imbagħad jinqata 'f'folji.
Iċ-ċelloli solari CIGS jistgħu jiġu manifatturati fuq sottostrati flessibbli, li jagħmluhom adattati għal varjetà ta 'applikazzjonijiet li għalihom il-fotovoltajċi kristallini kurrenti u prodotti riġidi oħra mhumiex adattati. Pereżempju, ċelloli solari flessibbli tas-CIGS jagħtu lill-periti firxa akbar ta 'possibilitajiet fit-tfassil u d-disinn. Iċ-ċelloli solari CIGS huma wkoll frazzjoni tal-piż taċ-ċelloli tas-silikon u jistgħu jiġu manifatturati mingħajr ħġieġ biex ikunu reżistenti għat-tifrik. Dawn jistgħu jiġu integrati f'vetturi bħal trejlers tat-trattur, ajruplani, u karozzi, billi l-profil baxx tagħhom jimminimizza r-reżistenza għall-arja u ma jżidux piż sinifikanti.
