Quali sostanze chimiche sono utilizzate per fare pannelli solari

? Con la maggiore consapevolezza e la preoccupazione dei problemi ambientali , come il riscaldamento globale , la ricerca di forme di energia rinnovabili sta diventando sempre più importante . Secondo la US Energy Information Administration ( EIA ) , le tecnologie energetiche solari producono solo una frazione di cento dell'energia consumata negli Stati Uniti ogni anno . Tuttavia, l'energia solare è stato lentamente guadagnando popolarità . Le due forme principali di tecnologie di energia solare sono l'energia solare termica ( STE ) e fotovoltaica ( PV) di energia . Energia fotovoltaica , in particolare , si trasforma direttamente l'energia solare in energia elettrica , attraverso qualche forma di materiale semiconduttore . A partire dal 2010 , la maggior parte dei pannelli solari fotovoltaici utilizzano uno solo di una manciata di sostanze chimiche come materiale semiconduttore . Silicon

Uno degli elementi chimici più comuni , silicio (Si) è stato " usato per fare alcuni dispositivi ( PV) il primo fotovoltaico ", secondo la EIA . Tuttavia , a partire dal 2010 , il silicio è ancora il materiale semiconduttore più utilizzato nei pannelli solari . Silicio monocristallino , la forma più efficiente e costoso del materiale PV silicio , è formato da elevata purezza silicio fuso e ottenuta da cristallo "semi ". Silicio multicristallino , che è meno efficiente ma meno costoso , può essere creato in un numero di modi . Silicio amorfo , che è comunemente usato in calcolatrici , è non cristallina , e quindi meno stabile rispetto al silicio cristallino , quando utilizzato in dispositivi fotovoltaici . Tuttavia, come il silicio policristallino , silicio amorfo costa meno produrre.
Gallio

arseniuro di gallio ( GaAs ) è un composto chimico , composto di gallio e arsenico . Questo composto è stato più sviluppato di recente per una serie di impieghi ad alta tecnologia , compresa l'energia solare. Come un film monocristallino in pannelli fotovoltaici , arseniuro di gallio è molto efficace; celle ultrasottili , solo una frazione dello spessore di celle in silicio , in grado di assorbire la stessa quantità di energia come quelle stesse celle di silicio . Inoltre , arseniuro di gallio è molto più durevole rispetto alla maggior parte dei materiali semiconduttori , e soffre poco il degrado radiazioni. La battuta d'arresto importante nell'utilizzo di questa sostanza chimica in pannelli solari è il costo di gallio . Questo sottoprodotto del processo di fusione è, secondo la EIA , " più raro dell'oro ".
Policristallini Thin - Film

policristallino a film sottile è anche un materiale molto più assorbente PV di silicio . Il film è tipicamente fatto di due indio rame diselenide ( CuInSe2 ) o di tellururo di cadmio ( CdTe ) . Piccole quantità di gallio sono talvolta aggiunte ai film diseleniuro di rame indio , per aumentare il gap di banda , mentre il gap di banda di tellururo di cadmio è quasi perfetto per assorbire energia solare . Altri prodotti chimici che vengono a volte aggiunti a entrambi i tipi di pannelli includono solfuro di cadmio ( CdS ) e zinco ( Zn ) . Policristallini thin- film sono ancora in gran parte in fase di ricerca . Tuttavia, secondo l'Università di Istituto del Delaware di Energy Conversion , policristallini thin- film " sembrano essere i candidati più promettenti per l'applicazione su larga scala di conversione di energia fotovoltaica . "