光伏モジュールの技術開発史

光伏モジュール技術の発展は 19 世紀後半に遡ります 物理学者は太陽光を電気に変換できる特定の材料を発見しました研究 者 たち は 時間が 経つ と 太陽 セル の 製造 方法 を 熟達 し て き まし た.また,太陽 セル の 設計 や 性能 を 絶えず 改善 し,最適化 し て い ます.この記事では,太陽光モジュール技術の発展史を詳細に説明します.

第1世代の太陽電池 (1954)

最初の世代の太陽電池は1954年にベル研究所の研究者によって発明されましたこのタイプの電池はシリコン材料で作られ,単結晶のシリコン太陽電池と呼ばれます.この種の電池の効率は 非常に低く 6%しかありませんが 太陽電池の研究開発に 道を広げています

第二世代の太陽電池 (1970年代)

第二世代の太陽電池はポリ結晶シリコンを用いて作られ,ポリ結晶シリコン太陽電池と呼ばれます.このような電池は,単結晶シリコン太陽電池よりも安く,効率が向上し,約10%に達しています.

1970年代半ば 研究者たちは 太陽電池を作るため 複合半導体材料の利用を研究し始めましたこの種の電池は高効率の太陽電池と呼ばれています ポリ結晶性シリコン太陽電池よりも効率が良いからです複合半導体太陽電池の"つはガリウムアルセニード太陽電池で,効率は20%以上です.

第3世代太陽電池 (1990年代)

1990年代半ばに 3代目の太陽電池の研究が始まりましたこのタイプの太陽電池は,有機材料,染料敏感太陽電池,ペロビサイト太陽電池など,より幅広い種類の材料を使用しています.

有機 太陽電池 は,有機 ポリマー を 半導体 材料 と し て 使用 し て い ます.この 細胞 は 低コスト で 軽量 で,広範囲 に 用い られ ます.しかし,有機太陽電池の効率は非常に低く,わずか3%です.

染料感受性太陽電池 (DSSC) は 光を電気に変換するために染料分子を使用しますこの種の太陽電池は 有機太陽電池よりも効率が高く 約10%まで利用できますDSSCは低コストでシンプルな製造プロセスがあり,大規模生産に使用するのに適しています.

ペロビスキット太陽電池は 最も有望な 3代目の太陽電池です半導体としてペロビスキット材料を使用し,現在20%を超えているより高い効率を達成することができます.このタイプの電池は製造コストが安く 安定性と耐久性が高くなります

第4世代太陽電池 (21世紀初)

第4世代の太陽電池は 最新の太陽電池技術で 最も有望なものです第4世代太陽電池の材料タイプは,有機材料,無機材料,ハイブリッド材料などより多様です.

有機・無機ハイブリッド太陽電池 (HIBC) は 4世代太陽電池における重要な技術ですこの電池は高効率と長寿の組み合わせを実現するために 有機物質と無機物質の混合物を使用していますHIBC太陽電池の効率は15%を超え,製造コストも低く,大量生産に適しています.

HIBC太陽電池に加えて,第4世代の太陽電池には量子点太陽電池,ナノワイヤ太陽電池,グラフェン太陽電池なども含まれます.これらの技術はまだ研究開発中ですが,すでに高い効率性と可能性を示しています

概要

時間が経つにつれて 太陽電池の効率とコストは徐々に向上し, より多様な太陽電池技術が生まれました第1世代の太陽電池の効率は6%に過ぎず,第4世代の太陽電池の効率は15%を超えています.将来 太陽電池技術の継続的な開発と最適化により 太陽光発電のコストは低下し続けますエネルギー産業における地位はますます重要になります.