박막 태양 전지는 유리, 금속 또는 플라스틱과 같은 기판에 얇은 반도체 재료의 얇은 층을 증착시킴으로써 만들어집니다. 반도체 재료는 일반적으로 다음 중 하나입니다.
* 카드뮴 텔루 라이드 (CDTE)
* 구리 인듐 갈륨 셀레 나이드 (CIGS)
* 비정질 실리콘 (A-SI)
이 재료는 흡수 계수가 높기 때문에 선택됩니다. 즉, 얇은 층에서도 많은 광 에너지를 흡수 할 수 있습니다.
반도체 재료를 기판에 증착하는 과정을 박막 증착이라고한다. 다음을 포함하여 여러 가지 다른 박막 증착 기술이 있습니다.
* 증발
* 스퍼터링
* 화학 증기 증착 (CVD)
* 분자 빔 에피 택시 (MBE)
반도체 재료가 기판에 증착되면, 일반적으로 인듐 틴 산화물 (ITO)과 같은 투명 도체로 코팅된다. 이 층은 태양 전지에 의해 생성 된 전류를 수집하는 데 도움이됩니다.
박막 태양 전지는 전형적으로 낮은 조명 조건에서 기존의 실리콘 태양 전지보다 더 효율적입니다. 이것은 반도체 재료의 얇은 층이 기존의 태양 전지에 사용되는 두꺼운 웨이퍼보다 빛을 더 효율적으로 흡수하기 때문입니다.
그러나, 박막 태양 전지는 또한 높은 빛 조건에서 기존의 실리콘 태양 전지보다 덜 효율적이다. 반도체 재료의 얇은 층이 너무 뜨겁고 효율성을 잃을 수 있기 때문입니다.
전반적으로, 박막 태양 전지는 다음을 포함하여 기존의 실리콘 태양 전지에 대해 여러 가지 장점을 제공합니다.
* 저렴한 비용
* 가벼운 무게
* 더 많은 유연성
* 낮은 조명 조건에서 더 나은 성능
이러한 장점은 박막 태양 전지를 미래의 태양 에너지 응용을위한 유망한 기술로 만듭니다.
다음은 박막 태양 전지의 작동 방식에 대한 자세한 설명입니다.
1. 빛은 반도체 재료에 부딪칩니다. 반도체 재료는 양으로 하전 된 층과 음으로 하전 된 층으로 구성됩니다.
2. 광 에너지는 전자 구멍 쌍을 만듭니다. 전자 구멍 쌍은 궤도에서 튀어 나온 전자와 그 자리에 남겨진 구멍으로 구성됩니다.
3. 전자와 구멍은 반대 방향으로 움직입니다. 전자는 양으로 하전 된 층을 향해 움직이고 구멍은 음으로 하전 된 층을 향해 움직입니다.
4. 전자와 구멍은 전극에 도달합니다. 전자와 구멍은 외부 회로에 연결된 전극에 도달합니다.
5. 전자 및 구멍 재조합. 전자 및 구멍 재조합 및 전기 에너지는 전기로 방출됩니다.
이 과정은 빛이 반도체 재료에 부딪쳐 전류를 생성함에 따라 반복해서 반복됩니다.
