Utama teknologi

Perangkat fotovoltaik sel surya telluride kadmium

Perangkat fotovoltaik sel surya telluride kadmium
Perangkat fotovoltaik sel surya telluride kadmium
Anonim

Sel surya cadmium telluride, juga disebut cadmium telluride photovoltaic atau cadmium telluride film tipis, perangkat fotovoltaik yang menghasilkan listrik dari cahaya dengan menggunakan film tipis cadmium telluride (CdTe). Sel surya CdTe berbeda dari teknologi photovoltaic silikon kristal dalam hal mereka menggunakan jumlah semikonduktor yang lebih kecil — film tipis — untuk mengubah energi cahaya yang diserap menjadi elektron. Meskipun sel surya CdTe kurang efisien daripada perangkat silikon kristal, mereka bisa lebih murah untuk diproduksi, dan teknologi ini memiliki potensi untuk melampaui silikon dalam hal biaya per kilowatt kapasitas terpasang. Meskipun teknologi film tipis merupakan bagian kecil dari pasar dalam perangkat fotovoltaik, segmen ini diperkirakan akan tumbuh pesat, karena ada banyak minat dalam mengembangkan metode manufaktur baru yang dapat membuka skala ekonomi.

Teknologi film tipis pertama yang dikembangkan adalah silikon amorf, di mana silikon diendapkan secara acak ke substrat (berbeda dengan kisi kristal biasa yang terlihat pada kristal wafer). Teknologi ini memiliki beberapa masalah: proses penempatan silikon ke substrat memakan waktu dan mahal, dan sel-selnya tidak efisien. Teknologi film tipis CdTe adalah sekitar 11 persen lebih efisien daripada silikon amorf, karena celah pita (energi yang diperlukan untuk membangkitkan elektron dari atomnya menjadi suatu keadaan di mana elektron dapat bergerak bebas) adalah 1,4 volt elektron dan dengan demikian sangat cocok dengan spektrum matahari. baik. Ini juga jauh lebih kondusif untuk produksi massal, karena film tipis CdTe dapat disimpan ke substrat dengan cepat dan merupakan teknologi throughput tinggi. Setiap sel terdiri dari persimpangan n-doped cadmium sulfide, yang dikenal sebagai "lapisan jendela," di atas lapisan p-doped dari cadmium telluride, yang dikenal sebagai "penyerap." Kontak depan konduktif yang transparan mencakup cadmium sulfide, sementara CdTe bersentuhan dengan substrat permukaan belakang yang konduktif.

Terlepas dari potensinya, industri elektronik telah berusaha untuk mencoba menghilangkan unsur kadmium dari barang elektronik pribadi karena kadmium adalah racun kumulatif. Di Eropa, undang-undang Pembatasan Zat Berbahaya (RoHS) telah kuat dalam menghilangkan kadmium dari perangkat elektronik karena efek kesehatan. Tidak hanya kadmium yang mewakili risiko kesehatan bagi konsumen, tetapi juga berbahaya bagi penambang selama ekstraksi bahan baku, bagi pekerja yang memproses bahan tersebut, dan pada akhir masa pakai selama pembuangan.

Para pendukung mengklaim bahwa kadmium dalam bentuk sel surya film tipis lebih stabil dan kurang larut dibandingkan dengan elektronik lainnya dan bahwa akan ada sedikit risiko bagi kesehatan dan lingkungan, karena paduannya dirangkum dalam modul. Namun, ada kekhawatiran tentang pencucian kadmium dari modul yang rusak. Selain itu, meskipun telah dipromosikan bahwa daur ulang loop tertutup akan mengatasi masalah apa pun tentang pembuangan akhir masa pakainya, para kritikus menyoroti bahwa bahkan sistem daur ulang loop tertutup tidak memulihkan semuanya.