Samanburður á sveigjanlegum einingum og hefðbundnum einingum

INNGANGUR

Í alþjóðlegri leit að sjálfbærum orkulausnum hefur Photovoltaic (PV) tækni komið fram sem leiðandi keppinautur. PV -einingar, grundvallarþættir sólarorkukerfa, eru í ýmsum gerðum, þar sem sveigjanlegar einingar og hefðbundnar einingar eru tveir áberandi flokkar. Þessar tvær tegundir eininga hafa greinileg einkenni hvað varðar smíði þeirra, afköst, endingu, kostnað og umsóknarsvið. Alhliða skilningur á mismun þeirra skiptir sköpum fyrir að taka upplýstar ákvarðanir í PV kerfishönnun, uppsetningu og nýtingu, hvort sem það er fyrir stórar - mælikvarðaverkefni, íbúðarforrit eða sérhæfð notkun í farsíma og einstöku umhverfi.

Alheims sólargeta náði 1,6 TW árið 2023, með stífri kristallað kísil (C - Si) einingar sem ráða 95% af markaðnum. Hins vegar eru sveigjanlegar PV -einingar með þunnum - kvikmynd (cigs, cdte) og ný Perovskite tækni að ná gripi í sess forritum.

Samanburður á tækni

Efnissamsetning

Lykilupplýsingar: Sveigjanlegar einingar draga úr efnisnotkun um 78%en sýna hærri hitauppstreymi (- 0,3%/ gráðu á móti C -Si -0,4%/ gráðu).

Framleiðsluferlar

Hefðbundið: hátt - hitastig dreifingar (900 gráðu), flip/strengur, glerskipulag.

Sveigjanlegt: rúlla - til - roll (r2r) útfellingar við 150-300 gráðu, einlyfja samþættingu.

Orkugreiðslutími: 1,8 ár fyrir C - si vs . 1.1 ár fyrir cigs.

Frammistöðu mælikvarða

Rafmagnseinkenni

Skilvirkni:

C - Si: 22,8% (rannsóknarstofa), 19-21% (auglýsing).

Sveigjanlegar cigs: 17,5% (NREL vottað), 23% fyrir Perovskite - c - Si tandem frumgerðir.

Hitastigstuðull: Sveigjanlegir einingar sýna 15% lægra aflstap við 65 gráðu umhverfis.

Vélrænni áreiðanleika

Sveigjanlegt þrek:

c-Si fails at >0,5% stofn (3mm sveigja yfir 1 m lengd).

CIGS heldur uppi 2000 lotur við 2% álag.

Hail Impact: Glass - byggðar einingar standast 25mm hagl við 23m/s; Sveigjanlegar útgáfur þurfa hlífðarhúðun.

Efnahagsleg greining

Kostnaðar sundurliðun (USD/Watt)

Athugasemd: Sveigjanlegar einingar draga úr jafnvægi - af - kerfiskostnaði um 40% í ökutæki - samþætt PV forrit.

Umhverfisáhrif

Efni og orka

Hefðbundnar kristallaðar kísileiningar fela í sér orku - ákafur kísilhreinsun (allt að 1500 gráðu) og framleiðslu á gleri/álgrindum, sem leiðir til mikillar kolefnislosunar (300 - 800 g co₂e/watt). Orkugreiðslur þeirra - aftur tími (EPBT) er 1 - 3 ár.

Sveigjanlegt þunnt - filmueiningar (A - si, cigs, cdte) Notaðu minni orku í framleiðslu. Amorphous kísilútfelling á sér stað við lægra hitastig og rúlla - til - rúlla framleiðslu dregur úr orkutapi, með EPBT af 0.5 - 2 árum. Losun er lægri (100 - 300 g co₂e/watt), en CDTE einingar hafa kadmíum eituráhættu.

Uppsetningarstig

Hefðbundnar einingar þurfa flata fleti og stuðningsvirki, sem krefjast meira lands (með gróðurhreinsun) og þyngri flutninga, auka losun. Innsetningar á þaki geta krafist styrkingar á burðarvirki.

Sveigjanlegar einingar, léttar og beygjanlegar, passa bogadregna/óreglulega yfirborð, sem dregur úr landnotkun. Þeir setja oft upp án fyrirferðarmikla stoðsendinga, skera flutninga orku og á - losun vefsins.

Rekstrarstig

Báðir framleiða hreint rafmagn og flýja jarðefnaeldsneyti. Hefðbundnar einingar eru viðkvæmar fyrir hita og skyggingu, sem hugsanlega þurfa fleiri einingar til að ná markmiðum.

Sveigjanlegar einingar standa sig betur við lágt ljós og hátt hitastig, með yfirburði skyggingarþol, sem dregur úr þörfinni fyrir auka einingar.

Forrit - sérstakir kostir

Sveigjanlegar einingar

Boginn byggingarflöt (0,1 - 0,3 kg/m² vs . 12 kg/m² fyrir C-Si)

Sameining ökutækja (Tesla Cybertruck dæmisaga: 15 km/dag bætt við)

Innbyggt Photovoltaic (BIPV): Sveigjanlegar einingar geta verið fullkomlega samþættar byggingar sem hluti af framhliðum, þökum eða gluggum og ná tvöföldum markmiðum ljósgeislunarafls og byggja fagurfræði.

Hefðbundnar einingar

Stór - mælikvarði á opinberum gagnasíðum (30 ára sannprófun á áreiðanleika)

Hátt geislasvæði (betri útfjólubláa stöðugleiki)

Niðurstaða

Þrátt fyrir að hefðbundnar PV -einingar haldi yfirburði í skilvirkni og bankanleika, þá gerir sveigjanleg tækni nýjar notkunar hugmyndafræði. Valið fer eftir verkefninu - sérstakar kröfur um þyngd, formþátt og endingu.