ما هو زجاج توليد الطاقة من الكادميوم تيلورايد؟

إن الطاقة الخضراء والكربون المنخفض هدف إنمائي مهم في بلدي’s 'الخطة الخمسية الرابعة عشرة' الفترة، توليد الطاقة الكهروضوئية هو القوة الرئيسية لتحقيق هذا الهدف.في عملية التطور السريع لصناعة الخلايا الكهروضوئية، بالإضافة إلى خلايا السيليكون البلورية التي تجتذب الكثير من الاهتمام، فإن بطاريات الأغشية الرقيقة التي تستخدم تيلوريد الكادميوم كطبقة ماصة قد جذبت أيضًا اهتمام الصناعة.

زجاج توليد الطاقة من الكادميوم تيلورايد عبارة عن طاقة جديدة منخفضة الكربون وخضراء وموفرة للطاقة ومولدة للطاقة وصديقة للبيئة وآمنة ومواد جديدة، وهي مادة بناء خضراء ومصدر للطاقة النظيفة، ولها خصائص نموذجية الزجاج المعماري، جميل وأنيق، أنماط مختلفة، توليد الطاقة في الإضاءة المنخفضة، تمكين المباني، جعل الأرض أكثر جمالاً، إنه الاختيار للمساعدة في تحقيق أهداف 'ذروة الكربون' و'حياد الكربون'.

يعد تيلورايد الكادميوم (CdTe) مادة مهمة من أشباه الموصلات المركبة II-VI، الشكل عبارة عن جزيئات أو مسحوق كريستال أسود، درجة انصهارها تصل إلى 1092℃، الوزن الجزيئي النسبي 240، التركيب البلوري من النوع السفاليريت، وله هيكل نطاق طاقة انتقالي مباشر.ثابت شبكتها هو 0.6481 نانومتر، وعرض فجوة النطاق هو 1.45 فولت، وتنقل الإلكترون في درجة حرارة الغرفة هو 1050 درجة مئوية.㎡/(Vs)، كانت حركة فتحة درجة حرارة الغرفة 80 درجة مئوية㎡/(ضد).

تصل طاقة الرابطة للرابطة الكيميائية لتيلوريد الكادميوم إلى 5.7 فولت، وهي واحدة من أكثر حالات التخليق الكيميائي استقرارًا لعنصر الكادميوم في الطبيعة.ولذلك، فإن تلوريد الكادميوم مستقر كيميائياً في درجة حرارة الغرفة، وغير قابل للذوبان في الماء، والأحماض الضعيفة، وهو آمن نسبياً أثناء الإنتاج والاستخدام الصناعي.

ومن الجدير بالذكر أن الاستجابة الطيفية للخلايا الشمسية تيلورايد الكادميوم تتطابق بشكل وثيق مع التوزيع الطيفي الشمسي الأرضي، وأن القدرة الفعلية على توليد الطاقة قوية.

يتميز تيلوريد الكادميوم بأداء مستقر، ومعامل امتصاص عالي للطاقة الضوئية، ويمكن الحصول على مواد شبه موصلة من النوع N أو P عن طريق تطعيم شوائب مختلفة، ويمكن استخدامه في صناعة أجهزة الكشف عن الإشعاع النووي (للاستخدام الطبي)، والأشعة تحت الحمراء الكهربائية الضوئية. المغيرون وكاشفات الأشعة تحت الحمراء وعدسات ونوافذ الأشعة تحت الحمراء وغيرها من الأجهزة.في المجال الكهروضوئي، يعتبر تيلوريد الكادميوم مادة خام رئيسية لتحضير خلايا الأغشية الرقيقة الشمسية كبيرة الحجم.فيلم تيلورايد الكادميوم بسمك 2 فقطμم (ميكرون)، يتجاوز معدل الامتصاص البصري 90٪ في ظل ظروف AM1.5 القياسية، وكفاءة التحويل النظرية تصل إلى 33٪، لذلك، أصبحت الطاقة الشمسية مجال تطبيق كبير نسبيًا لتيلوريد الكادميوم.عادة، تتطلب صناعة الخلايا الكهروضوئية استخدام تيلورايد الكادميوم بدرجة نقاء 5N.

بالمقارنة مع الخلايا الشمسية الأخرى، فإن هيكل الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة من تيلورايد الكادميوم بسيط نسبيًا؛بشكل عام، يتكون الهيكل التقليدي من خمسة طوابق، أي الركيزة الزجاجية، وطبقة أكسيد موصلة شفافة (طبقة TCO)، وطبقة نافذة كبريتيد الكادميوم (CdS)، وطبقة امتصاص تيلوريد الكادميوم (CdTe)، وطبقة التلامس الخلفية والقطب الخلفي، كما هو مبين في الشكل أدناه.

مع التحسن التدريجي لنظام السياسة المحلية لبناء الحفاظ على الطاقة، وقد زاد تركيز الحكومة على بناء كفاءة استخدام الطاقة بشكل ملحوظ.إذا أردنا تحقيق أهداف الكربون المزدوج، فلا يمكن فصلها عن المسار المهم لبناء الخلايا الكهروضوئية المتكاملة (BIPV).

في عام 2020، أصدرت وزارة الإسكان والتعمير الصينية وسبع وزارات ولجان أخرى برامج عمل تتعلق بالمباني الخضراء، وتهدف الخطة إلى تمثيل 70٪ من المباني الخضراء الجديدة في عام 2022، وهو مطلوب لتوجيه المشاريع الاستثمارية الحكومية لتأخذ زمام المبادرة في استخدام مواد البناء الخضراء.مواد بناء زجاجية لتوليد الطاقة من الكادميوم تيلورايد تم إعدادها من خلال تكنولوجيا بطارية الأغشية الرقيقة من تيلورايد الكادميوم، وهو جيل جديد من مواد البناء الخضراء.

بالمقارنة مع مكونات السيليكون البلورية، تتميز وحدات الأغشية الرقيقة من تيلورايد الكادميوم بخصائص معامل الامتصاص العالي، وتأثير النقطة الساخنة الصغيرة، وتأثير الإضاءة المنخفضة الجيد، والجماليات العالية، والتخصيص القوي،

يمكن تطبيقه بمرونة على هياكل البناء المختلفة مثل أسطح المباني والجدران الساترة، مما يزيد من مساحة توليد الطاقة الفعالة من خلال الاستفادة الكبيرة نسبيًا من سطح المبنى، وتلبية احتياجات توليد الطاقة متعددة الزوايا للمبنى، مما يقلل في النهاية من انبعاثات الكربون من المصدر. .بفضل السياسات المواتية، سوف يتوسع الطلب على الوحدات الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة من تيلوريد الكادميوم في المستقبل.