
Chi phí là rào cản lớn nhất đối với việc áp dụng rộng rãi công nghệ năng lượng mặt trời. Các tấm pin mặt trời silicon-wafer truyền thống đòi hỏi một quy trình sản xuất phức tạp, tốn thời gian và làm tăng chi phí điện trên mỗi watt . Pin mặt trời màng mỏng không silicon dễ sản xuất hơn nhiều và do đó loại bỏ những rào cản này.
Những bước đột phá lớn nhất gần đây đến với sản xuất CIGS trên giấy bạc. Nanosolar tạo ra pin mặt trời của nó bằng cách sử dụng một quy trình tương tự như in offset . Đây là cách nó hoạt động:
- Doa của lá nhôm cuộn qua máy ép lớn, tương tự như máy được sử dụng trong in báo . Các cuộn giấy bạc có thể rộng hàng mét và dài hàng dặm. Điều này làm cho sản phẩm thích ứng hơn nhiều cho các ứng dụng khác nhau.
- Máy in hoạt động trong môi trường ngoài trời, sẽ đọng một lớp mực bán dẫn mỏng lên bề mặt nhôm. Đây là một cải tiến lớn so với sản xuất tế bào CIGS trên kính hoặc CdTe, đòi hỏi chất bán dẫn phải được đặt trong buồng chân không. In ngoài trời nhanh hơn và ít tốn kém hơn nhiều.
- Một máy ép khác lắng đọng các lớp CdS và ZnO. Lớp oxit kẽm không phản xạ để đảm bảo rằng ánh sáng mặt trời có thể chiếu tới lớp bán dẫn.
- Cuối cùng, giấy bạc được cắt thành các tấm pin mặt trời. Việc lắp ráp tế bào được phân loại, tương tự như được sử dụng trong công nghệ năng lượng mặt trời silicon thông thường, có thể thực hiện được trong quy trình sản xuất của Nanosolar. Điều đó có nghĩa là các đặc tính điện của tế bào có thể được kết hợp để đạt được năng suất và phân phối hiệu quả bảng điều khiển cao nhất. Các tấm pin mặt trời trên kính CIGS không cung cấp lắp ráp tế bào được phân loại. Bởi vì các tấm pin của họ bao gồm các tế bào không được kết hợp tốt về điện, năng suất và hiệu quả của chúng bị ảnh hưởng đáng kể.
Máy ép được sử dụng trong in bán dẫn rất dễ sử dụng và bảo trì. Không chỉ vậy, rất ít nguyên liệu thô bị lãng phí. Điều này góp phần vào hiệu quả chung của quá trình và giảm chi phí điện năng do các tấm pin mặt trời tạo ra. Điện từ các tấm pin mặt trời truyền thống có giá khoảng $ 3 mỗi watt . Sự khôn ngoan thông thường cho rằng năng lượng mặt trời sẽ không thể cạnh tranh cho đến khi nó có thể sản xuất điện ở mức $ 1 mỗi watt. Nanosolar tuyên bố rằng quy trình sản xuất siêu hiệu quả và mực bán dẫn mang tính cách mạng của nó có thể giảm chi phí sản xuất điện từ ánh sáng mặt trời xuống chỉ còn 30 xu cho mỗi watt. Nếu điều đó đúng, năng lượng mặt trời cuối cùng có thể cạnh tranh với than đá.

Công nghệ năng lượng mặt trời màng mỏng không phải là khoa học viễn tưởng. Nanosolar hiện có nguồn cung cấp các đơn đặt hàng trong 12 tháng mà công ty đang cố gắng thực hiện. Khách hàng bao gồm các tập đoàn và thành phố trực thuộc trung ương trên toàn thế giới. Các nhà sản xuất pin mặt trời màng mỏng khác cũng bận rộn không kém. First Solar có trụ sở tại Ohio đang làm việc với Juwi Solar để xây dựng một cánh đồng năng lượng mặt trời CdTe màng mỏng 40 megawatt ở Sachsen, Đức, sẽ được hoàn thành vào năm 2009. Và Honda đang tích cực thử nghiệm với việc xây dựng CIGS màng mỏng tích hợp trên một cơ sở Ở Nhật.
Tuy nhiên, nếu các tế bào năng lượng mặt trời màng mỏng đạt được tiềm năng đầy đủ của chúng, thật dễ dàng để tưởng tượng một tương lai mà năng lượng mặt trời cũng phổ biến như ánh sáng mặt trời. Các tế bào màng mỏng có thể bao phủ các mái nhà hoặc tạo thành mặt tiền của các tòa nhà trên khắp các thành phố. Chúng có thể được tích hợp vào ván lợp mái để dễ dàng lắp đặt trong mọi ngôi nhà mới được xây dựng . Và chúng có thể giúp cung cấp năng lượng cho thế hệ ô tô và xe tải sử dụng năng lượng mặt trời mới.
Để biết thêm thông tin về năng lượng mặt trời, điện và các chủ đề liên quan, hãy xem trang tiếp theo.
Những bài viết liên quan
- Cách thức hoạt động của tế bào năng lượng mặt trời
- Cách hoạt động của chất bán dẫn
- Mặt trời hoạt động như thế nào
- Tôi sẽ cần bao nhiêu pin mặt trời để cung cấp tất cả điện năng mà ngôi nhà của tôi cần?
- Cách hoạt động của đèn năng lượng mặt trời
- Cách hoạt động của Nhật thực
Các liên kết tuyệt vời hơn
- Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia (NREL) Nghiên cứu năng lượng mặt trời
- Trang web nano
- Trang web Power Film
- Trang web Heliovolt
- TreeHugger: Năng lượng mặt trời
Nguồn
- Moyer, Michael. "Bình minh mới của mặt trời," Khoa học phổ biến hay nhất về những gì mới năm 2007. http://www.popsci.com/popsci/flat/bown/2007/green/item_59.html
- Nano. http://www.nanosolar.com
- Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia (NREL) Nghiên cứu năng lượng mặt trời http://www.nrel.gov/solar/
- Noufi, Rommel và Zweibel, Ken. "Tế bào năng lượng mặt trời màng mỏng CdTe và CIGS hiệu quả cao: Điểm nổi bật và thách thức." Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo Quốc gia. http://www.nrel.gov/docs/fy06osti/39894.pdf
- Sites, James R., Điều phối viên Nghiên cứu. "Nghiên cứu và phát triển pin mặt trời màng mỏng dựa trên CIS cao áp cho công nghệ công nghiệp." Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo Quốc gia. http://www.nedo.go.jp/english/archives/171216/e-04_2002ea007e_y.pdf
- "Công nghệ pin mặt trời." Solarbuzz. http://www.solarbuzz.com/Technologies.htm
- Ullal, HS và von Roedern, B. "Công nghệ Màng mỏng CIGS và CdTe Quang điện: Thương mại hóa, Các vấn đề Quan trọng và Ứng dụng." Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo Quốc gia. http://www.nrel.gov/docs/fy07osti/42058.pdf
- Wright, Michael và Patel, Mukul, eds. "Làm thế nào mọi thứ hoạt động ngày hôm nay." Nhà xuất bản Crown, New York, 2000.