VẬT LIỆU CIGS TRONG PIN MẶT TRỜI

+ Pin mặt trời dựa trên hệ vật liệu :Cu, In, Ga, Se có công nghệ sản suất cao nhất trong các công nghệ chế tạo màng mảng. + Các thành tựu chế tạo và hiệu suất của pin lên đến 19,9% cho phép sản xuất loại pin này nhanh và phù hợp với thi trường. + Lớp hấp thụ CIGS có công thức chung là CuIn1xGaxSe2. + Khả năng đàn hồi của pin mặt trời màng mỏng CIGS giúp cho việc lưu trữ dưới nhiều hình thức mới và có nhiều điểm lựa chọn trong ứng dụng hơn.

BÁO CÁO MÔN HỌC VẬT LIỆU QUANG ĐIỆN TIÊN TIẾN ĐỀ TÀI: VẬT LIỆU CIGS TRONG PIN MẶT TRỜI VẬT LIỆU CIGS TRONG PIN MẶT TRỜI I Tổng quan II Tính chất III Cấu trúc IV Phương pháp chế tạo ưu nhược điểm V Ứng dụng VI Kết luận I Tổng quan 1.Giới thiệu pin mặt trời CIGS + Pin mặt trời dựa hệ vật liệu :Cu, In, Ga, Se có cơng nghệ sản suất cao công nghệ chế tạo màng mảng + Các thành tựu chế tạo hiệu suất pin lên đến 19,9% cho phép sản xuất loại pin nhanh phù hợp với thi trường + Lớp hấp thụ CIGS có cơng thức chung CuIn1-xGaxSe2 + Khả đàn hồi pin mặt trời màng mỏng CIGS giúp cho việc lưu trữ nhiều hình thức có nhiều điểm lựa chọn ứng dụng I Tổng quan Hiệu suất làm việc pin mặt trời màng mỏng CIGS Bảng so sánh pin mặt trời CIGS với số loại pin mặt trời khác I Tổng quan Hiệu suất làm việc pin mặt trời màng mỏng CIGS +Pin mặt trời CIGS cho lượng lên đến 919W/Kg , cao loại pin mặt trời khối lượng +Hiệu suất tương đối cao ( >9%) lên đến 19.9% +Pin mặt trời CIGS hẳn loại khác độ cứng xạ I Tổng quan Thách thức đặt +Việc phát triển loại pin mặt trời màng mỏng CIGS có vướng mắc cần nhà khảo học tiếp tục nghiên cứu tháo gỡ.Vấn đề lớn đặng trưng hiệu nằng hoạt động( dòng cực đại, cực đại, hiệu suất biến đổi lượng, hệ số lấp đầy) chưa cao sản suất quy mô lớn +Độ bền lâu dài thiết bị khả tối ưu hóa pin mặt trời màng mỏng CIGS công ty mạnh dần cho thiết bị chuyển đổi điện acquy thành điện lưới , lượng gió ,nước,than đốt ,… I Tổng quan Điểm mạnh, điểm yếu,khó khăn đặt pin mặt trời màng mỏng CIGS a, Điểm mạnh +CIS (x=0) xho hiệu suất cao lên đến 18,8% 1,1 cm2 ,hiệu suất cao giữ diện tích lớn +Các module CIS đưa vào thi trường với hiệu suất tương đối cao (>9%) +Quy trình xử lý CISCuT diễn nhanh, áp suất thường, sản xuất dây chuyền I Tổng quan Điểm mạnh, điểm yếu,khó khăn đặt pin mặt trời màng mỏng CIGS b, Điểm yếu +Nguồn Indi bị hạn chế ,có thể làm tăng chi phí sản xuất,mặc dù Indi chiếm 2,5% chi phí sản xuất c, Cơ hội phát triển +Thị trường PV phát triển không ngừng +Màng mỏng tin hướng cho PV giá thành thấp I Tổng quan Điểm mạnh, điểm yếu,khó khăn đặt pin mặt trời màng mỏng CIGS d, Khó khăn đặt +Các pin mặt trời loại Si vơ định hình CdTe có mặt thị trường với giá thành chấp nhận +Silic tinh thể màng có phát triển hoạt động nghiên cứu (cả với silic đa tinh thể điện tử) +Số lượng pin CIS CIGS hạn chế II TÍNH CHẤT  Chiếu sáng cơng cộng đèn giao thơng - Đèn tín hiệu giao thơng sử dụng pin mặt trời màng mỏng CIGS có ưu điểm không cần sử dụng dây điện linh hoạt, tiết kiệm nhiều tiền điện hoạt động liên tục thời gian dài bền so với loại pin mặt trời sử dụng vật liệu khác  Phương tiện giao thông  Sử dụng pin mặt trời màng mỏng CIGS Trong quân Tham khảo báo://m.vn.cigsmanufacture.com/outdoor-modules/portable-solar-charger/waterproof-and-durable-90w-16-5v-12v-cigs.html Pin mặt trời màng mỏng CIGS sử dụng cho thiết bị qn tính năng: - Bền, nhẹ, khơng xước không thấm nước - Hoạt động điều kiện thời tiết khắc nghiệt: nhiều mây chí có mưa - Tính đặc biệt : Hiệu suất tốt điều kiện ánh sáng khuếch tán thấp VI KẾT LUẬN Bảng so sánh pin mặt trời màng mỏng với pin Silic  Có thể nói, vật liệu mới tiềm hứa hẹn cho công nghệ sản xuất pin năng lượng mặt trời giá rẻ  Với loại pin tiết kiệm nguyên vật liệu, thời gian sản xuất giảm trọng lượng pin  Vởi loại pin mặt trời dựa hệ vật liệu Cu, In, Ga, Se (CIGS) pin mặt trời có cơng nghệ sản xuất cao công nghệ chế tạo màng mỏng SO SÁNH VỚI A-Si CdTe - CADIUM TIỀM ẨN NHIỀU NGUY CƠ GÂY HẠI CHO SỨC KHOE CON NGƯỜI NÊN A-Si ĐƯỢC TIN CẬY VỀ TÍNH AN TỒN HƠN CIGS VÀ CdTe, CÙNG VỚI ĐĨ A-Si ỔN ĐỊNH HƠN - CIGS CÓ HIỆU SUẤT CHUYỂN ĐỔI TỐI ĐA CAO HƠN( 21,7% SO VỚI 19,6% CỦA CdTe VÀ 13,6% CỦA A-Si) - NGUYÊN LIỆU CHẾ TẠO PIN CIGS PHỔ BIẾN HƠN CdTe HẠN CHẾ -DÙ CHỈ CHIẾM 2,5% GIÁ THÀNH SẢN XUẤT, NHƯNG NGUỒN INDI CÓ HẠN KHIẾN VIỆC SẢN XUẤT BỊ HẠN CHẾ (Dựa hàm lượng indi nguồn dự trữ quặng kẽm dự trữ tồn giới khoảng 6.000 indi khai thác quy mơ thương mại  [7] ) TĂNG HIỆU SUẤT THÔNG QUA GIẢM PHẢN XẠ BỀ MẶT Biểu đồ thay đổi hiệu suất hệ số phản xạ bề mặt vật liệu thay đổi ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ SỐ PHẢN XẠ TỚI MỘT VÀI THÔNG SỐ -KHI HỆ SỐ PHẢN XẠ GIẢM, MẬT ĐỘ DÒNG ĐOẢN MẠCH, THẾ HỞ MẠCH VÀ HỆ SỐ LẤP ĐẦY ĐỀU TĂNG MẠNH, GIẢM HỆ SỐ PHẢN XẠ CÀNG NHIỀU THIẾT BỊ HOẠT ĐỘNG CÀNG TỐT PHƯƠNG PHÁP GIẢM HỆ SỐ PHẢN XẠ - CHỌN VẬT LIÊU TRONG SUỐT, CÓ HỆ SỐ PHẢN XẠ THẤP - CHỌN VẬT LIỆU CÓ BỀ MẶT PHẲNG NHẴN, CÓ BỀ DÀY PHÙ HỢP ĐỂ TẠO RA HIỆN TƯỢNG GIAO THOA BẢN MỎNG TĂNG HIỆU SUẤT HẤP THỤ THÔNG QUA THAY ĐỔI BỀ DÀY LỚP CIGS Biểu đồ phụ thuôc hiệu suất vào bề dày lớp CIGS ẢNH HƯỞNG CỦA BỀ DÀY LỚP CIGS TỚICÁC THÔNG SỐ KHÁC ĐỘ DÀY TỐI ƯU CỦA LỚP CIGS TỪ 2000 nm ĐẾN 3000 nm ĐỂ ĐẢM BẢO CÁC THÔNG SỐ QUAN TRỌNG MỘT SỐ BIỆN PHÁP TĂNG HIỆU SUẤT PIN KHÁC - HIỆU NĂNG CỦA PIN TỐI ĐA KHI NĂNG LƯỢNG TIẾP XÚC LÀ 0,3 EV, ĐỂ CÓ ĐƯỢC GIÁ TRỊ NÀY NGƯỜI TA ĐƯA THÊM CÁC LỚP ĐỆM - ĐỘ RỘNG VÙNG CẤM TỐI ƯU VỚI CIGS LÀ 1,35 EV, TƯƠNG ỨNG VỚI TỈ LỆ IN/GA LÀ 70/30 - HIỆU SUẤT CHUYỂN ĐỔI TỐI ĐA TẠI PHỊNG THÍ NGHIỆM VÀO NĂM 2014 LÀ 21.7% Tài liệu tham khảo 2.1 Luận văn “ Nghiên cứu động học trình lắng đọng lớp hấp thụ pin mặt trời màng mỏng CIGS phương pháp điện hóa” Đặng Thị Bích Hợp 2.2 Luận văn “ Nghiên cứu chế tạo pin mặt trời Cu(Zn,Sn)(S,Se)2 VÀ Cu(In,Ga)(S,Se)2” Phạm Anh Tuân 2.3 Report “Properties of High-Efficiency CIGS Thin-Film Solar Cells” of K Ramanathan, J Keane, and R Noufi at Prepared for the 31st IEEE Photovoltaics Specialists Conference and Exhibition Lake Buena Vista, Florida in January 3-7, 2005 2.4 Report “High Efficiency CdTe and CIGS Thin Film Solar Cells: Highlights of the Technologies Challenges” of Rommel Noufi 2.5 Giáo Trình “Vật liệu bán dẫn”, tác giả Phùng Hồ, Phan Quốc Phơ xuất 2008 XIN CẢM ƠN CƠ VÀ MỌI NGƯỜI ĐÃ LẮNG NGHE ... mỏng CIGS Bảng so sánh pin mặt trời CIGS với số loại pin mặt trời khác I Tổng quan Hiệu suất làm việc pin mặt trời màng mỏng CIGS +Pin mặt trời CIGS cho lượng lên đến 919W/Kg , cao loại pin mặt trời. .. pin Nhược điểm • Hạn chế nguồn nguyên liệu indi • Hiệu suất hấp thụ thấp pin mặt trời sử dụng nguyên liệu silicol Ứng dụng pin mặt trời màng mỏng CIGS sống  Ngôi nhà “ Mặt Trời “ - Pin mặt trời. ..VẬT LIỆU CIGS TRONG PIN MẶT TRỜI I Tổng quan II Tính chất III Cấu trúc IV Phương pháp chế tạo ưu nhược điểm V Ứng dụng VI Kết luận I Tổng quan 1.Giới thiệu pin mặt trời CIGS + Pin mặt trời