薄膜ソーラーパネルは、ガラス、プラスチック、金属などの基板上に光子吸収材料の1つまたは複数の層を堆積することによって作成される第2世代のソーラーパネルです。薄膜太陽電池は非常に薄く、通常、厚さは数ナノメートルから数十ミクロンの範囲であるため、薄膜太陽電池は柔軟性と軽量性の両方を備えています。薄膜セルは柔軟性が高いため、ビル一体型太陽光発電や半透明の太陽光発電ガラス材料に使用できます。
薄膜ソーラーパネルには、テルル化カドミウム(CdTe)、セレン化銅インジウムガリウム(CIGS)、アモルファスシリコン(a-Si)、ヒ化ガリウム(GaAs)の4種類があります。
テルル化カドミウム(CdTe)
CdTeは最も一般的な薄膜ソーラー技術であり、薄膜パネル市場の約50%を占めています。CdTeパネルは、製造と設置が安価で、従来のパネルよりも光を吸収しやすく、モジュールの平均効率は17%、最大は22.1%です。
セレン化銅インジウムガリウム(CIGS)
CIGS薄膜セルは、銅、インジウム、ガリウム、およびセレン(CIGS)で作られた吸収体を使用し、実験効率は20%を超えます。一部の企業が亜鉛の代わりに使用するカドミウムの使用量が少ないため、環境に優しいオプションとなっています。ただし、これらのパネルは非常に高価であるため、従来のシリコンまたはCdTeパネルと競合することは困難です。
アモルファスシリコン(a-Si)
アモルファスシリコン(a-Si)は、シリコンのアモルファス同素体であり、これまでで最もよく開発された薄膜技術です。薄膜シリコンは、従来のウェーハ(またはバルク)結晶シリコンの代替品です。また、CdTeやCIGSシートよりも長持ちし、従来のパネルよりもはるかに少ないシリコン材料で済みます。A-Siパネルは曲がることがあり、ひび割れが発生しにくくなります。
ガリウムヒ素(GaAs)
III-V直接バンドギャップ半導体であるガリウムヒ素(GaAs)は、単結晶薄膜太陽電池の非常に一般的な材料です。GaAs太陽電池は、その優れた耐熱性と高効率により、最高性能の薄膜太陽電池の1つです。これは、薄膜の太陽効率を改善したい場合に最適なオプションです。PVモジュールの容量は28.8%ですが、非常に高価でもあります。
薄膜太陽電池パネルには、フレームレス太陽電池が含まれます。それらは製造が容易で、柔軟性があり、軽量です。さらに、これらのパネルは設置が簡単で、プロセスにかかる時間も短くなります。ビル統合型太陽光発電(BIPV)、屋根および海洋アプリケーション、ポータブルアプリケーションなどに適合できます。
薄膜太陽電池のさらなる研究と進歩により、この技術は将来、より多くのアプリケーションに適応でき、大規模なアプリケーションだけでなく、次の小さな商業および住宅地域でも市場価値が高まる可能性があります。 10年 。