¿Cuáles son las ventajas de las células solares?

Una celda solar es un dispositivo que convierte la energía luminosa (principalmente la luz solar) en energía eléctrica. Según el principio, el efecto fotovoltaico se basa en el campo eléctrico incorporado de la unión PN, de modo que los portadores fotogenerados se separan para llegar a los dos lados de la unión para generar un fotovoltaje, y la conexión al circuito externo hace la potencia de la célula solar de salida de energía y la intensidad de la iluminación son más fuertes. , más fuerte es la potencia de salida.

El sistema solar es fácil de instalar, fácil de expandir, fácil de desmontar, etc. También es económico usar energía solar, y no hay consumo de energía en el proceso de operación. Además, este sistema es resistente al desgaste mecánico y un sistema solar requiere células solares fiables para aceptar y almacenar energía solar. Las células solares generales tienen las siguientes ventajas:

1. Gran capacidad de absorción de carga

2. Ciclo de vida prolongado

3. Buena capacidad de carga

4. No requiere mantenimiento

¿Cuáles son las ventajas? Respetuoso con el medio ambiente, solo use luz solar, energía verde y use en áreas remotas sin la necesidad de tender cables, se puede usar solo, uso flexible, techo, techo se puede usar.

La desventaja es que la tasa de conversión fotoeléctrica es muy baja, requiere un área grande y el costo es demasiado alto.

En las células solares de perovskita, los científicos han descubierto en una investigación reciente que la eficiencia de conversión de una célula solar orgánica con estructura de perovskita puede ser tan alta como 22,1%, que es el doble de la eficiencia de conversión de las células solares en el mercado actual, y puede reducir significativamente la energía solar. células. El costo de la investigación relacionada con el uso se publica en el último número de Nature.

Aunque el equipo de investigación no ha demostrado células solares de alta eficiencia fabricadas con nuevos materiales, esta investigación se ha convertido en un poderoso complemento de muchos estudios anteriores, demostrando que se espera que una perovskita con una estructura cristalina única cambie la faz de la industria solar, actualmente. , las principales células solares del mercado utilizan telururo de silicio y cadmio como materiales y la eficiencia de conversión actual ha durado más de 10 años. La perovskita solo se ha estudiado en solo 4 años. En vista de esto, incluso los conservadores de la industria Muy optimistas sobre las perovskitas.

Andrew Jam, codirector de la investigación y codirector del Centro de Innovación Energética de la Universidad de Pensilvania, dijo que las células solares hechas de nuevas perovskitas pueden convertir aproximadamente la mitad de la luz solar directamente en electricidad, el doble del nivel actual. Solo la mitad de las células solares pueden proporcionar la misma energía, lo que reducirá en gran medida los costos de instalación, lo que dará como resultado una reducción significativa en el costo total.

Además, Eminem dice que a diferencia de los materiales tradicionales de células solares, los nuevos materiales no requieren un campo eléctrico para generar corriente, lo que reduce la cantidad de material requerido y produce voltajes más altos que aumentan el rendimiento energético; Además, los nuevos materiales también funcionan bien para la luz visible, que es importante para las células solares.

Los investigadores también han demostrado que un pequeño cambio en nuevos materiales puede convertir eficazmente la luz solar de diferentes longitudes de onda en electricidad. Los científicos pueden usar esto para crear células solares con diferentes capas, cada capa absorbe diferentes longitudes de onda de la luz solar, mejorando así significativamente la eficiencia.

Sin embargo, algunos expertos destacaron que aunque estos atributos son muy útiles, el equipo de Eminem todavía tiene un largo camino por recorrer para poner a disposición las células solares de perovskita. Primero, la corriente generada por tales células solares es muy baja.

Ventajas y desventajas de las células solares de perovskita.

En el corto período de seis años de 2009 a 2015, la eficiencia de conversión fotoeléctrica de las células solares de perovskita saltó del 3,8% al 20,3%, un aumento de más de cinco veces. Su eficiencia ha progresado tan rápido que fue nombrado uno de los 10 principales avances científicos en 2013 por la revista Science. En la actualidad, la investigación académica de las células solares de perovskita sigue siendo muy activa y sus perspectivas de industrialización también son muy prometedoras, pero los resultados de la investigación de tecnologías prácticas aún no se han roto.

Ventajas y desventajas de las células solares de perovskita.

Esto es porque:

Las ventajas de una batería de perovskita:

La eficiencia de conversión se está desarrollando rápidamente: de 3.8% a 20.3% en 6 años, y en noviembre de 2013, científicos estadounidenses encontraron en la última investigación que la eficiencia de conversión de la nueva celda solar de calcio-titanio puede ser tan alta como 50%, que es la energía solar actual en el mercado. La eficiencia de conversión de la batería es el doble, lo que demuestra que tiene un gran potencial de desarrollo; el proceso de fabricación de la batería es simple: el proceso de deposición en fase líquida, el proceso de deposición de vapor, el proceso de deposición mixta de fase líquida / fase gaseosa se utilizan a menudo en el laboratorio;

Los costos de generación de energía de la batería son bajos e incluso pueden ser más bajos que los de la generación de energía térmica;

Potencial para la integración de edificios: las baterías de tipo perovskita son baterías de película delgada. Se depositan principalmente sobre vidrio. También pueden lograr diferentes grados de transparencia controlando el grosor y el material de cada capa de materiales. Por supuesto, la eficiencia también se reducirá. Vale la pena probar la aplicación. Por ejemplo, el laboratorio de la Universidad de Oxford ha podido fabricar baterías semitransparentes (gris-marrón). Si la célula solar que integra la iluminación y la generación de energía se desarrolla sin problemas, se espera que se convierta en un sustituto de la decoración de muros cortina de edificios de gran altura y películas de vidrio de colores para vehículos.

Ventajas y desventajas de las células solares de perovskita.

Desventajas de la segunda batería de perovskita:

El material es tóxico: el material de la batería de perovskita contiene plomo, pero el plomo es simplemente una pizca de arsénico, galio, antimonio y cadmio en otros tipos de baterías. La Universidad Northwestern también ha desarrollado una célula solar de perovskita que usa estaño en lugar de plomo. Sin embargo, la eficiencia de conversión de esta batería es solo del 6%, el material es muy inestable y actualmente se encuentra en la etapa inicial de investigación y desarrollo;

Materiales inestables: el plomo en las perovskitas se oxida fácilmente para volatilizar el yodo y se descompone fácilmente cuando el cristal está húmedo. Si usamos una batería de perovskita para generar electricidad, es probable que se descomponga y rezume hacia el techo o el suelo;

La duración de la batería no es larga; actualmente, la célula solar de perovskita de mayor duración puede alcanzar las 1.000 horas, desarrollada por la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong y el Instituto Federal de Tecnología de Lausana. La batería de silicio cristalino tradicional generalmente dura 25 años y es mucho más larga que la batería de perovskita.

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