Storia dello sviluppo dei materiali nel fotovoltaico

Nel settore fotovoltaico, la selezione e lo sviluppo dei materiali svolgono un ruolo cruciale nell'efficienza e nel costo delle celle solari. Quella che segue è una panoramica dell'uso e della storia dello sviluppo dei materiali nel settore fotovoltaico in diversi ambienti.

Silicio monocristallino: il silicio monocristallino è uno dei primi materiali ampiamente utilizzati nell'industria fotovoltaica. Ha elevata purezza e buona struttura elettronica, quindi ha un'elevata efficienza di conversione. Tuttavia, il processo di preparazione del silicio monocristallino è complesso e costoso, il che ne limita l’applicazione commerciale su larga scala.

Polisilicio: il polisilicio è un materiale alternativo a basso costo. A causa dell'irregolarità della sua struttura granulare, la sua efficienza di conversione è leggermente inferiore a quella del silicio monocristallino. Tuttavia, a causa del processo di preparazione relativamente semplice del polisilicio, il suo costo è inferiore ed è ampiamente utilizzato nei sistemi fotovoltaici per la produzione di massa e la promozione commerciale.

Celle solari a film sottile: con la necessità di ulteriore riduzione dei costi e scalabilità, le celle solari a film sottile stanno cominciando a guadagnare attenzione. Le celle solari a film sottile utilizzano una varietà di materiali diversi, come il seleniuro di rame indio gallio (CIGS), lo zolfo di rame zinco stagno (CZTS) e il carbammato (perovskite). Questi materiali offrono costi di produzione inferiori e maggiore flessibilità, ma attualmente devono affrontare sfide in termini di efficienza e stabilità di conversione.

Materiali emergenti: oltre ai tradizionali materiali a base di silicio e ai materiali per celle solari a film sottile, ci sono anche alcuni materiali emergenti che stanno emergendo nel settore fotovoltaico. Ad esempio, le celle solari organiche utilizzano materiali semiconduttori organici e sono economiche, leggere e flessibili, ma la loro efficienza di conversione è relativamente bassa. Inoltre, le celle solari alla perovskite sono una nuova tecnologia di celle solari che ha attirato l’attenzione diffusa negli ultimi anni, con il potenziale di un’elevata efficienza di conversione e bassi costi di produzione.

Per riassumere, in diverse circostanze, i materiali utilizzati nell’industria fotovoltaica hanno subito una trasformazione da materiali tradizionali a base di silicio a materiali per celle solari a film sottile, e sono emersi anche alcuni materiali emergenti. In futuro, con il progresso della scienza e della tecnologia e la continua evoluzione delle esigenze, lo sviluppo dei materiali fotovoltaici continuerà a perseguire una maggiore efficienza di conversione, costi inferiori e una migliore sostenibilità.

Xiamen Egret Solar New Energy Technology Co., Ltd.