خلية شمسية رقيقة الأغشية

الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة، وهي جيل ثانٍ من الخلايا الشمسية الكهروضوئية :

في الأعلى: تركيب صفائح السيليكون الرقيقة على سطح مبنى.
في المنتصف: خلية شمسية من نوع CIGS مثبتة على دعامة بلاستيكية مرنة وألواح صلبة من نوع CdTe مثبتة على هيكل داعم
أسفل: صفائح رقيقة على أسطح المنازل

الخلايا الشمسية الرقيقة هي نوع من الخلايا الشمسية تُصنع بترسيب طبقات رقيقة من المواد الكهروضوئية على ركيزة من الزجاج أو البلاستيك أو المعدن. وتتميز هذه الخلايا بسماكة أقل بكثير من الرقائق المستخدمة في الخلايا الشمسية التقليدية المصنوعة من السيليكون البلوري . تُصنع الخلايا الشمسية الرقيقة تجاريًا من عدة مواد، منها تيلوريد الكادميوم (CdTe)، وثنائي سيلينيد النحاس والإنديوم والغاليوم (CIGS)، والسيليكون الرقيق غير المتبلور (a-Si، TF-Si).

تُصنّف الخلايا الشمسية عادةً إلى أجيال بناءً على أنواع الطبقات الماصة للضوء المستخدمة في تصنيعها. تُصنع خلايا الجيل الأول ، وهي الأكثر شيوعًا، من السيليكون أحادي البلورة أو متعدد البلورات . وتُعدّ هذه التقنية هي السائدة حاليًا في معظم أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية . أما معظم أنواع الخلايا الشمسية الرقيقة فتُصنّف ضمن الجيل الثاني ، وتُصنع باستخدام طبقات رقيقة من مواد مثل السيليكون غير المتبلور (a-Si)، وتيلوريد الكادميوم (CdTe)، وسيلينيد النحاس والإنديوم والغاليوم (CIGS)، أو زرنيخيد الغاليوم (GaAs). بينما تُصنّف الخلايا الشمسية المصنوعة من مواد أحدث وأقل شيوعًا ضمن الجيل الثالث أو الخلايا الشمسية الناشئة. ويشمل ذلك بعض تقنيات الأغشية الرقيقة المبتكرة، مثل خلايا البيروفسكايت ، والخلايا الحساسة للصبغة ، وخلايا النقاط الكمومية ، والخلايا العضوية ، وخلايا CZTS الرقيقة.

تتميز الخلايا الرقيقة بعدة مزايا مقارنةً بخلايا السيليكون الشمسية من الجيل الأول، منها خفة وزنها ومرونتها العالية بفضل بنيتها الرقيقة. وهذا ما يجعلها مناسبة للاستخدام في أنظمة الطاقة الشمسية المدمجة في المباني، وكمواد زجاجية شبه شفافة تُستخدم في تغليف النوافذ. كما تُستخدم ألواح الطاقة الشمسية الرقيقة الصلبة (المُدمجة بين لوحين من الزجاج) في بعض أكبر محطات الطاقة الشمسية في العالم . إضافةً إلى ذلك، تُصنع المواد المستخدمة في الخلايا الشمسية الرقيقة عادةً باستخدام أساليب بسيطة وقابلة للتطوير، وهي أقل تكلفة من خلايا الجيل الأول، مما يُقلل من الآثار البيئية ، مثل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، في كثير من الحالات. كما تتفوق الخلايا الرقيقة عادةً على مصادر الطاقة المتجددة وغير المتجددة في توليد الكهرباء من حيث سميتها للإنسان وانبعاثات المعادن الثقيلة .

على الرغم من التحديات الأولية المتعلقة بتحويل الضوء بكفاءة، لا سيما بين مواد الخلايا الكهروضوئية من الجيل الثالث، فقد وصلت كفاءة بعض الخلايا الشمسية الرقيقة بحلول عام 2023 إلى 29.1% لخلايا GaAs الرقيقة أحادية الوصلة، متجاوزةً بذلك الحد الأقصى لكفاءة خلايا الجيل الأول القياسية أحادية الوصلة والبالغة 26.1%. كما وصلت كفاءة خلايا التركيز متعددة الوصلات التي تستخدم تقنيات الأغشية الرقيقة إلى 47.6% بحلول عام 2023. ^[¹^]

أظهرت العديد من تقنيات الأغشية الرقيقة، في اختبارات العمر المتسارع ، أن عمرها التشغيلي أقصر ومعدلات تدهورها أعلى من خلايا الجيل الأول ، مما ساهم في محدودية انتشارها. عالميًا، لا تزال حصة تقنيات الأغشية الرقيقة في سوق الطاقة الشمسية الكهروضوئية حوالي 5% حتى عام 2023. ^{[ 2 ]} مع ذلك، اكتسبت تقنية الأغشية الرقيقة شعبيةً أكبر بكثير في الولايات المتحدة، حيث شكلت خلايا كادميوم تيلورايد (CdTe) وحدها 29% من عمليات نشر الطاقة الشمسية الجديدة على نطاق المرافق في عام 2021. ^{[ 3 ]}

تاريخ

بدأت الأبحاث المبكرة في مجال الخلايا الشمسية الرقيقة في سبعينيات القرن العشرين. ففي عام 1970، ابتكر فريق زهوريس ألفيروف في معهد يوف أول خلايا شمسية من زرنيخيد الغاليوم (GaAs)، وحاز لاحقًا على جائزة نوبل في الفيزياء عام 2000 تقديرًا لهذا الإنجاز وغيره من الأعمال. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} وبعد ذلك بعامين، في عام 1972، أسس البروفيسور كارل بوير معهد تحويل الطاقة (IEC) في جامعة ديلاوير لمواصلة أبحاث الخلايا الشمسية الرقيقة. ركز المعهد في البداية على خلايا كبريتيد النحاس/كبريتيد الكادميوم (Cu₂S _/ CdS)، ثم توسع ليشمل أغشية _رقيقةمن فوسفيد الزنك (Zn₃P₂ ₎ والسيليكون غير المتبلور (a-Si) في عام 1975. ^[⁶^] وفي عام 1973، أطلق معهد تحويل الطاقة منزلًا يعمل بالطاقة الشمسية، أطلق عليه اسم "سولار ون"، في أول مثال على دمج الخلايا الكهروضوئية في المباني السكنية. ^[⁷^] في العقد التالي، ازداد الاهتمام بتقنية الأغشية الرقيقة للاستخدامات التجارية وتطبيقات الفضاء ^[⁸^{] بشكل ملحوظ، حيث بدأت عدة شركات بتطوير أجهزة شمسية من السيليكون غير المتبلور بأغشية رقيقة.}^[⁹^] ارتفعت كفاءة الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة إلى 10% لـ Cu2S _/ CdS في عام 1980، ^[¹⁰^] وفي عام 1986، أطلقت شركة ARCO Solar أول خلية شمسية ذات غشاء رقيق متاحة تجاريًا، وهي G-4000، المصنوعة من السيليكون غير المتبلور. ^[¹¹^]

شهدت الخلايا الشمسية الرقيقة في تسعينيات القرن الماضي والعقد الأول من الألفية الجديدة زيادات ملحوظة في كفاءتها القصوى، وتوسعًا في استخدام تقنيات الأغشية الرقيقة الحالية لتشمل قطاعات جديدة. ففي عام 1992، طُوّرت خلية شمسية رقيقة بكفاءة تزيد عن 15% في جامعة جنوب فلوريدا . ^{[ 10 ]} وبعد سبع سنوات فقط، في عام 1999، تعاون المختبر الوطني الأمريكي للطاقة المتجددة مع شركة سبيكترولاب لتطوير خلية شمسية ثلاثية الوصلات من زرنيخيد الغاليوم، بلغت كفاءتها 32%. ^{[ 12 ]} وفي العام نفسه، صممت شركة كيس + كاثكارت خلايا شمسية رقيقة شفافة لبعض نوافذ مبنى تايمز سكوير 4 ، لتوليد طاقة كهربائية تكفي لتزويد ما بين 5 إلى 7 منازل بالطاقة. ^{[ 13 ]}^{[ 10 ]} وفي عام 2000، طرحت شركة بي بي سولار نوعين جديدين من الخلايا الشمسية التجارية القائمة على تقنية الأغشية الرقيقة. ^{[ 10 ]} في عام 2001، طُوِّرت أولى الخلايا الشمسية العضوية ذات الأغشية الرقيقة في جامعة يوهانس كيبلر في لينز . وفي عام 2005، أصبحت الخلايا الشمسية المصنوعة من زرنيخيد الغاليوم (GaAs) أرقّ مع ظهور أولى الخلايا القائمة بذاتها (بدون ركيزة) التي قدمها باحثون في جامعة رادبود . ^{[ 14 ]}

شهدت هذه الفترة أيضًا تطورات هامة في استكشاف مواد الطاقة الشمسية من الجيل الثالث، وهي مواد قادرة على تجاوز حدود الكفاءة النظرية للمواد الصلبة التقليدية. ^{[ 15 ]} في عام 1991، طُوّرت أول خلية شمسية عالية الكفاءة حساسة للصبغة ، حيث استُبدلت الطبقة شبه الموصلة الصلبة (النشطة) التقليدية للخلية بمزيج من الإلكتروليت السائل يحتوي على صبغة ماصة للضوء. ^{[ 16 ]} في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، بدأ تطوير خلايا شمسية بنقاط كمومية، ^{[ 15 ]} وهي تقنية حصلت لاحقًا على شهادة اعتماد من المختبر الوطني للطاقة المتجددة في عام 2011. ^{[ 17 ]} في عام 2009، أبلغ باحثون في جامعة طوكيو عن نوع جديد من الخلايا الشمسية يستخدم البيروفسكايت كطبقة نشطة ، محققًا كفاءة تزيد عن 3%، ^{[ 18 ]} استنادًا إلى عمل موراس تشيكاو عام 1999 الذي ابتكر طبقة من البيروفسكايت قادرة على امتصاص الضوء. ^{[ 19 ]}

في العقد الثاني من الألفية الثالثة وبداية العقد الثالث، شملت الابتكارات في تكنولوجيا الخلايا الشمسية الرقيقة جهودًا لتوسيع نطاق استخدام الجيل الثالث من هذه التكنولوجيا لتشمل تطبيقات جديدة، وخفض تكاليف الإنتاج، فضلًا عن تحسينات ملحوظة في كفاءة مواد الجيلين الثاني والثالث. في عام ٢٠١٥، أطلقت شركة كيونغ-إن سينثيتيك أولى الخلايا الشمسية المطبوعة بتقنية نفث الحبر ، وهي خلايا شمسية مرنة مصنوعة باستخدام طابعات صناعية. ^{[ ٢٠ ]} وفي عام ٢٠١٦، ابتكر مختبر الإلكترونيات العضوية والنانوية (ONE) التابع لفلاديمير بولوفيتش في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) خلايا رقيقة خفيفة الوزن بما يكفي لوضعها فوق فقاعات الصابون. ^{[ ٢١ ]} وفي عام ٢٠٢٢، قدم الفريق نفسه خلايا شمسية عضوية رقيقة مرنة مدمجة في النسيج. ^{[ ٢٢ ]}^{[ ٢٣ ]}

استحوذت تقنية الأغشية الرقيقة الشمسية على ذروة حصتها السوقية العالمية بنسبة 32% من عمليات نشر الطاقة الكهروضوئية الجديدة في عام 1988، قبل أن تتراجع لعدة عقود، ثم تصل إلى ذروة أخرى أصغر بنسبة 17% في عام 2009. ^{[ 2 ]}^{[ 24 ]} بعد ذلك، انخفضت الحصة السوقية بشكل مطرد إلى 5% في عام 2021 على مستوى العالم، ^{[ 2 ]} ومع ذلك، استحوذت تقنية الأغشية الرقيقة على ما يقرب من 19% من إجمالي حصة السوق الأمريكية في العام نفسه، بما في ذلك 30% من الإنتاج على نطاق المرافق. ^{[ 3 ]}

نظرية التشغيل

في الخلية الشمسية النموذجية، يُستخدم التأثير الكهروضوئي لتوليد الكهرباء من ضوء الشمس. عادةً ما تكون الطبقة الماصة للضوء، أو "الطبقة النشطة"، في الخلية الشمسية مادة شبه موصلة ، أي أن هناك فجوة في طيف طاقتها بين نطاق التكافؤ للإلكترونات الموضعية حول أيونات الخلية ونطاق التوصيل للإلكترونات ذات الطاقة الأعلى التي تتحرك بحرية في جميع أنحاء المادة. في معظم المواد شبه الموصلة عند درجة حرارة الغرفة ، تتواجد الإلكترونات التي لم تكتسب طاقة إضافية من مصدر آخر في نطاق التكافؤ بشكل رئيسي، مع وجود عدد قليل من الإلكترونات أو انعدامها في نطاق التوصيل. عندما يصل فوتون شمسي إلى الطبقة النشطة شبه الموصلة في الخلية الشمسية، يمكن للإلكترونات في نطاق التكافؤ امتصاص طاقة الفوتون والانتقال إلى نطاق التوصيل، مما يسمح لها بالتحرك بحرية في جميع أنحاء المادة. عند حدوث ذلك، يتبقى إلكترون فارغ (أو فجوة ) في نطاق التكافؤ. يُطلق على إلكترون نطاق التوصيل وفجوة نطاق التكافؤ معًا اسم زوج إلكترون-فجوة . يمكن لكل من الإلكترون والفجوة في زوج الإلكترون-الفجوة أن يتحركا بحرية في جميع أنحاء المادة على شكل تيار كهربائي. ^[²⁵^] مع ذلك، إذا لم يتم فصل زوج الإلكترون-الفجوة، فقد يتحد الإلكترون والفجوة مجددًا إلى الحالة الأصلية ذات الطاقة الأقل، مطلقين فوتونًا بنفس الطاقة. في حالة التوازن الديناميكي الحراري ، يجب أن تحدث العملية الأمامية (امتصاص فوتون لإثارة زوج الإلكترون-الفجوة) والعملية العكسية (انبعاث فوتون لتدمير زوج الإلكترون-الفجوة) بنفس المعدل وفقًا لمبدأ التوازن التفصيلي . لذلك، لبناء خلية شمسية من مادة شبه موصلة واستخلاص التيار أثناء عملية الإثارة، يجب فصل الإلكترون والفجوة في زوج الإلكترون-الفجوة. يمكن تحقيق ذلك بطرق متنوعة، ولكن الطريقة الأكثر شيوعًا هي باستخدام وصلة pn ، حيث تلتقي طبقة شبه موصلة موجبة التطعيم (من النوع p) مع طبقة شبه موصلة سالبة التطعيم (من النوع n)، مما يُحدث فرقًا في الجهد الكيميائي يجذب الإلكترونات في اتجاه والفجوات في الاتجاه الآخر، ويفصل زوج الإلكترون-الفجوة. ^[²⁶^] ويمكن تحقيق ذلك أيضًا باستخدام موصلات معدنية ذات دوال شغل مختلفة ، كما هو الحال في خلية وصلة شوتكي .

في الخلايا الشمسية الرقيقة، تبقى العملية متشابهة إلى حد كبير، لكن الطبقة شبه الموصلة النشطة تُصنع بسمك أقل بكثير. قد يكون ذلك ممكنًا بفضل خاصية جوهرية للمادة شبه الموصلة المستخدمة، والتي تسمح لها بتحويل عدد كبير من الفوتونات لكل وحدة سُمك. على سبيل المثال، تتميز بعض المواد الرقيقة بفجوة نطاق طاقة مباشرة ، ما يعني أن حالات الإلكترونات في نطاقي التوصيل والتكافؤ لها نفس الزخم، بدلًا من زخم مختلف كما هو الحال في أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق غير المباشرة كالسيليكون. إن وجود فجوة نطاق طاقة مباشرة يُغني عن الحاجة إلى مصدر أو مُستقبِل للزخم (عادةً ما يكون اهتزازًا شبكيًا أو فونونًا )، مما يُبسط عملية امتصاص الفوتون من خطوتين إلى خطوة واحدة. ^{[ 27 ]} قد تتمكن مواد رقيقة أخرى من امتصاص عدد أكبر من الفوتونات لكل وحدة سُمك ببساطة لأن فجوة نطاق الطاقة فيها تتوافق جيدًا مع ذروة طاقة الطيف الشمسي ، ما يعني وجود العديد من الفوتونات الشمسية ذات الطاقة المناسبة لإثارة أزواج الإلكترون-فجوة.

في أنواع أخرى من الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة، يمكن استبدال الطبقة شبه الموصلة بالكامل بمادة أخرى ماصة للضوء، على سبيل المثال محلول إلكتروليتي وجزيئات صبغة نشطة ضوئيًا في خلية شمسية حساسة للصبغة أو بواسطة نقاط كمومية في خلية شمسية بنقاط كمومية .

مواد

تُقلل تقنيات الأغشية الرقيقة من كمية المادة الفعالة في الخلية. يمكن وضع الطبقة الفعالة على ركيزة صلبة مصنوعة من الزجاج أو البلاستيك أو المعدن، أو يمكن تصنيع الخلية على ركيزة مرنة كالقماش. تميل الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة إلى أن تكون أرخص من خلايا السيليكون البلوري، ولها تأثير بيئي أقل. ^{[ 28 ]} كما أن طبيعتها الرقيقة والمرنة تجعلها مثالية لتطبيقات مثل أنظمة الخلايا الكهروضوئية المدمجة في المباني. تتميز معظم ألواح الأغشية الرقيقة بكفاءة تحويل أقل بنسبة 2-3 نقاط مئوية من السيليكون البلوري، ^{[ 29 ]} على الرغم من أن بعض مواد الأغشية الرقيقة تتفوق على ألواح السيليكون البلوري من حيث الكفاءة. يُعد تيلوريد الكادميوم (CdTe) وسيلينيد غاليوم الإنديوم النحاسي (CIGS) والسيليكون غير المتبلور (a-Si) من أبرز تقنيات الأغشية الرقيقة.

مواد الأغشية الرقيقة من الجيل الثاني

تيلوريد الكادميوم

يُعدّ تيلوريد الكادميوم (CdTe) مادةً من الكالكوجينيدات ، وهي التقنية السائدة في مجال الأغشية الرقيقة. إذ تُشكّل حوالي 5% من إنتاج الخلايا الكهروضوئية العالمي، ما يجعلها تستحوذ على أكثر من نصف سوق الأغشية الرقيقة. وقد شهدت كفاءة هذه الخلايا في المختبر ارتفاعًا ملحوظًا في السنوات الأخيرة، لتُضاهي كفاءة أغشية CIGS الرقيقة، وتقترب من كفاءة السيليكون متعدد البلورات اعتبارًا من عام 2013. ^{[ 30 ]}^{: 24-25} كما يتميز تيلوريد الكادميوم بأقصر فترة استرداد للطاقة بين جميع تقنيات الخلايا الكهروضوئية المنتجة بكميات كبيرة، وقد تصل إلى ثمانية أشهر فقط في المواقع الملائمة. ^{[ 30 ]}^{: 31} ويتفوق تيلوريد الكادميوم أيضًا على معظم مواد الأغشية الرقيقة الأخرى المستخدمة في الخلايا الكهروضوئية في العديد من عوامل التأثير البيئي الهامة، مثل إمكانية الاحترار العالمي وانبعاثات المعادن الثقيلة. ^{[ 31 ]} ومن أبرز الشركات المصنعة شركة First Solar الأمريكية، ومقرها في مدينة تيمبي بولاية أريزونا ، والتي تُنتج ألواح تيلوريد الكادميوم بكفاءة تبلغ حوالي 18%. ^{[ 32 ]}

على الرغم من أن سمية الكادميوم قد لا تُشكل مشكلة كبيرة، وأن المخاوف البيئية قد زالت تمامًا مع إعادة تدوير وحدات CdTe في نهاية عمرها الافتراضي، ^{[ 33 ]} إلا أن هناك بعض الشكوك ^{، [ 34 ]} والرأي العام متشكك تجاه هذه التقنية. ^{[ 35 ]}^{[ 36 ]} وقد يُصبح استخدام المواد النادرة عاملًا مُحددًا لإمكانية التوسع الصناعي لتقنية الأغشية الرقيقة من CdTe. فندرة التيلوريوم - الذي يُعد التيلوريد شكله الأيوني السالب - تُضاهي ندرة البلاتين في القشرة الأرضية، وتُساهم بشكل كبير في تكلفة الوحدة. ^{[ 37 ]}

سيلينيد النحاس والإنديوم والغاليوم (CIGS)

كفاءة سجلات مختبر CIGS (تم التحديث في 12/02/2024)
	خلية	وحدة
ركيزة زجاجية	23.6% ^{[ 38 ]}	20.3% ^{[ 39 ]}
ركيزة مرنة	22.2% ^{[ 40 ]}	18.6% ^{[ 41 ]}

مثل كبريتيد الكادميوم والتيلوريوم (CdTe)، يُعد سيلينيد النحاس والإنديوم والغاليوم (CIGS) ومشتقاته من أشباه الموصلات المركبة من الكالكوجينيدات. وقد حققت الخلايا الشمسية المصنوعة من CIGS كفاءة معملية تتجاوز 23% (انظر الجدول) وحصة سوقية بلغت 0.8% في سوق الخلايا الكهروضوئية الإجمالي عام 2021. ^{[ 42 ]} وفي عام 2025، حقق الباحثون إنجازًا جديدًا في مجال الخلايا الشمسية الترادفية القائمة على CIGS، حيث سجلوا رقمًا قياسيًا عالميًا في كفاءة تحويل الطاقة بلغ 23.64% لجهاز ترادفي مرن من البيروفسكايت وCIGS، مما يُبرز التطورات المستمرة في أداء تقنية CIGS. ^{[ 43 ]} وقد أنتجت العديد من الشركات خلايا ووحدات شمسية من CIGS، إلا أن بعضها خفّض إنتاجه بشكل ملحوظ أو توقف عنه تمامًا خلال السنوات الأخيرة.

يهدف البحث الفعلي إلى تحسين الخصائص المتعلقة بالتصنيع والوظائف عن طريق تعديل أو استبدال الطبقات الفردية، على سبيل المثال:

يجري البحث عن مواد بديلة لاستبدال كبريتيد الكادميوم كطبقة عازلة نظراً لخطورته المحتملة. ^{[ 44 ]}
يتم استبدال الموليبدينوم المستخدم كطبقة توصيل خلفية بطبقة موصلة شفافة للحصول على خلايا شمسية ثنائية الوجه . ^{[ 45 ]}

خلية شمسية مرنة من نوع CIGS، تم إنتاجها في شركة Solarion AG (الركيزة: بوليميد)

تُظهر الخلايا الشمسية المصنوعة من CIGS انخفاضًا ملحوظًا في الكفاءة عند ترسيبها على ركيزة مرنة بدلاً من الزجاج (انظر الجدول)، ولذلك تُعتبر مرشحة واعدة للوحدات الشمسية القابلة للانحناء وخفيفة الوزن . ^{[ 46 ]}

إلى جانب الإمكانيات التطويرية للطبقات الأخرى في الخلية الشمسية، تتميز مادة الامتصاص CIGS بخاصية فريدة، وهي إمكانية ضبط فجوة الطاقة فيها عن طريق تعديل نسبة الإنديوم والغاليوم في المركب. ومن خلال ضبط فجوة الطاقة، يمكن تغيير نسبة الطيف الشمسي الذي تمتصه الخلية الشمسية، مما يجعل خلايا CIGS ذات أهمية خاصة كمكونات للخلايا الشمسية متعددة الوصلات . ^[⁴⁶^]

{\begin{pmatrix}\mathrm {Cu} \\\mathrm {Ag} \\\mathrm {Au} \end{pmatrix}}{\begin{pmatrix}\mathrm {Al} \\\mathrm {Ga} \\\mathrm {In} \end{pmatrix}}{\begin{pmatrix}\mathrm {S} \\\mathrm {Se} \\\mathrm {Te} \end{pmatrix}}_{2}

التركيبات المحتملة لعناصر المجموعة ( XI ، XIII ، XVI ) في الجدول الدوري التي تنتج مركبًا يظهر التأثير الكهروضوئي : Cu ، Ag ، Au – Al ، Ga ، In – S ، Se ، Te .

من الممكن أيضًا استبدال النحاس جزئيًا بالفضة والسيلينيوم بالكبريت ، مما ينتج عنه المركب (Ag _z Cu _1-z )(In _1−x Ga _x )(Se _1−y S _y ) _2. ولتمييز المركب الخالي من الكبريت، يُختصر أحيانًا إلى CIGSe، بينما يشير الاختصار CIGS إلى كلٍ من المركبات المحتوية على الكبريت والسيلينيوم. ويُشار أحيانًا إلى المركب المحتوي على الفضة باسم ACIGS. وتخضع اختلافات تركيب CIGS للبحوث الحالية، ويتم تصنيع بعضها في الصناعة.

السيليكون

توجد ثلاثة أنواع بارزة من بنى الأغشية الرقيقة المصنوعة من السيليكون:

خلايا السيليكون غير المتبلور
الخلايا الترادفية غير المتبلورة / المتبلورة الدقيقة (الخلايا المتبلورة الدقيقة)
طبقة رقيقة من السيليكون متعدد البلورات على الزجاج. ^{[ 47 ]}

السيليكون غير المتبلور

السيليكون غير المتبلور (a-Si) هو شكل غير بلوري من أشكال السيليكون، ويُعدّ أكثر تقنيات الأغشية الرقيقة تطورًا حتى الآن. يُشكّل السيليكون ذو الأغشية الرقيقة بديلًا للسيليكون البلوري التقليدي ( الرقائق أو الكتل ) . ورغم نجاح تطوير خلايا الأغشية الرقيقة القائمة على كبريتيد الكادميوم (CdTe) وكبريتيد سيليسيد النحاس (CIS) في المختبر، لا يزال هناك اهتمام صناعي بخلايا الأغشية الرقيقة القائمة على السيليكون. تُظهر الأجهزة القائمة على السيليكون مشاكل أقل من نظيراتها من كبريتيد الكادميوم وكبريتيد سيليسيد، مثل مشاكل السمية والرطوبة في خلايا كبريتيد الكادميوم، وانخفاض إنتاجية تصنيع كبريتيد سيليسيد بسبب تعقيد المادة. إضافةً إلى ذلك، ورغم وجود مقاومة سياسية لاستخدام المواد غير الصديقة للبيئة في إنتاج الطاقة الشمسية، لا يوجد أي عيب في استخدام السيليكون القياسي.

يُصنع هذا النوع من الخلايا الرقيقة في الغالب بتقنية تُسمى الترسيب الكيميائي للبخار المُعزز بالبلازما . تستخدم هذه التقنية مزيجًا غازيًا من السيلان (SiH4 ₎ والهيدروجين لترسيب طبقة رقيقة جدًا من السيليكون لا تتجاوز 1 ميكرومتر (ميكرومتر) على ركيزة، مثل الزجاج أو البلاستيك أو المعدن، مطلية مسبقًا بطبقة من أكسيد موصل شفاف . تشمل الطرق الأخرى المستخدمة لترسيب السيليكون غير المتبلور على الركيزة تقنيات الترسيب بالرش والترسيب الكيميائي للبخار باستخدام الأسلاك الساخنة . ^{[ 48 ]}

يُعدّ السيليكون غير المتبلور (a-Si) مادةً جذابةً لتصنيع الخلايا الشمسية نظرًا لوفرته وعدم سميته. كما أنه لا يتطلب سوى درجة حرارة معالجة منخفضة، ويتيح إنتاجه على نطاق واسع باستخدام ركيزة مرنة ومنخفضة التكلفة مع كمية قليلة من السيليكون. وبفضل فجوة نطاقه البالغة 1.7 إلكترون فولت، يمتص السيليكون غير المتبلور نطاقًا واسعًا جدًا من طيف الضوء ، بما في ذلك الأشعة تحت الحمراء وحتى بعض الأشعة فوق البنفسجية ، ويؤدي أداءً ممتازًا في الإضاءة الخافتة. وهذا ما يسمح للخلية بتوليد الطاقة في الصباح الباكر أو في وقت متأخر من بعد الظهر، وفي الأيام الغائمة والممطرة، على عكس خلايا السيليكون المتبلور التي تكون أقل كفاءة بشكل ملحوظ عند تعرضها لضوء النهار المنتشر وغير المباشر .

مع ذلك، تنخفض كفاءة خلية السيليكون غير المتبلور (a-Si) بشكل ملحوظ بنسبة تتراوح بين 10 و30 بالمئة خلال الأشهر الستة الأولى من التشغيل. يُعرف هذا بتأثير ستابلر-فرونسكي (SWE)، وهو انخفاض نموذجي في الطاقة الكهربائية الناتجة عن تغيرات في الموصلية الضوئية والموصلية في الظلام بسبب التعرض المطول لأشعة الشمس. ورغم أن هذا التدهور قابل للانعكاس تمامًا عند المعالجة الحرارية عند درجة حرارة 150 درجة مئوية أو أعلى ، فإن خلايا السيليكون البلوري (c-Si) الشمسية التقليدية لا تُظهر هذا التأثير أصلًا.

بنيته الإلكترونية الأساسية هي وصلة pin . تُشير البنية غير المتبلورة للسيليكون غير المتبلور (a-Si) إلى اضطراب متأصل عالٍ وروابط غير مشبعة، مما يجعله موصلاً رديئاً لحاملات الشحنة. تعمل هذه الروابط غير المشبعة كمراكز لإعادة التركيب، مما يُقلل بشكل كبير من عمر حاملات الشحنة. عادةً ما تُستخدم بنية pin بدلاً من بنية nip. وذلك لأن حركة الإلكترونات في السيليكون غير المتبلور المهدرج (a-Si:H) أكبر بنحو رتبة أو رتبتين من حركة الفجوات، وبالتالي فإن معدل تجميع الإلكترونات المنتقلة من التلامس من النوع n إلى النوع p أفضل من معدل تجميع الفجوات المنتقلة من النوع p إلى النوع n. لذلك، يجب وضع طبقة النوع p في الأعلى حيث تكون شدة الضوء أقوى، بحيث تكون غالبية حاملات الشحنة التي تعبر الوصلة من الإلكترونات. ^{[ 49 ]}

خلية ترادفية باستخدام السيليكون غير المتبلور/السيليكون المتبلور الدقيق

يمكن دمج طبقة من السيليكون غير المتبلور مع طبقات من أشكال أخرى من السيليكون المتآصل لإنتاج خلية شمسية متعددة الوصلات . وعندما يتم دمج طبقتين فقط (وصلتين من نوع pn)، تُسمى الخلية خلية ترادفية . ومن خلال تكديس هذه الطبقات فوق بعضها البعض، يتم امتصاص نطاق أوسع من أطياف الضوء، مما يحسن الكفاءة الإجمالية للخلية.

في السيليكون الميكرومورفي ، تُدمج طبقة من السيليكون الميكروكريستالي (μc-Si) مع السيليكون غير المتبلور، لتكوين خلية ترادفية. تمتص طبقة السيليكون غير المتبلور العلوية الضوء المرئي، بينما تستقبل طبقة السيليكون الميكروكريستالي السفلية الجزء تحت الأحمر. وقد طُوّر مفهوم الخلايا المكدسة الميكرومورفية وحصل على براءة اختراع في معهد التكنولوجيا الدقيقة (IMT) التابع لجامعة نوشاتيل في سويسرا، ^{[ 50 ]} ورُخّص لشركة TEL Solar . وفي يوليو 2014، تم اعتماد وحدة كهروضوئية جديدة ذات كفاءة بلغت 12.24%، وهو رقم قياسي عالمي جديد، بشكل مستقل. ^{[ 51 ]}

نظرًا لأن جميع الطبقات مصنوعة من السيليكون، يمكن تصنيعها باستخدام تقنية الترسيب الكيميائي للبخار المعزز بالبلازما (PECVD). تبلغ فجوة النطاق لطبقة السيليكون غير المتبلور (a-Si) 1.7 إلكترون فولت، بينما تبلغ فجوة النطاق لطبقة السيليكون المتبلور (c-Si) 1.1 إلكترون فولت. تستطيع طبقة السيليكون المتبلور امتصاص الضوء الأحمر والأشعة تحت الحمراء. يمكن تحقيق أفضل كفاءة عند الانتقال بين طبقتي السيليكون غير المتبلور والمتبلور. ولأن السيليكون النانوي المتبلور (nc-Si) له فجوة نطاق مماثلة تقريبًا لفجوة نطاق السيليكون المتبلور، فإنه يمكن استخدامه كبديل له. ^{[ 52 ]}

خلية ترادفية باستخدام السيليكون غير المتبلور/السيليكون المتبلور

يمكن أيضًا دمج السيليكون غير المتبلور مع السيليكون شبه المتبلور (pc-Si) في خلية ترادفية. يُعد السيليكون شبه المتبلور ذو النسبة الحجمية المنخفضة من السيليكون النانوي المتبلور مثاليًا للحصول على جهد دائرة مفتوحة عالٍ . ^{[ 53 ]} تتميز هذه الأنواع من السيليكون بروابط معلقة وملتوية، مما ينتج عنه عيوب عميقة (مستويات طاقة في فجوة النطاق) بالإضافة إلى تشوه نطاقي التكافؤ والتوصيل (ذيول النطاق).

سيليكون متعدد البلورات على الزجاج

تُعدّ تقنية السيليكون متعدد البلورات الرقيق على الزجاج محاولةً جديدةً لدمج مزايا السيليكون الصلب مع مزايا الأجهزة الرقيقة. تُنتَج هذه الوحدات بترسيب طبقة مضادة للانعكاس وسيليكون مُطعّم على ركائز زجاجية ذات سطح مُحكم باستخدام الترسيب الكيميائي للبخار المُعزّز بالبلازما (PECVD). يُحسّن السطح المُحكم في الزجاج كفاءة الخلية بنسبة 3% تقريبًا عن طريق تقليل كمية الضوء الساقط المنعكس من الخلية الشمسية وحصر الضوء داخلها. تُبلور طبقة السيليكون من خلال عملية تلدين عند درجات حرارة تتراوح بين 400 و600 درجة مئوية، مما ينتج عنه سيليكون متعدد البلورات.

تُظهر هذه الأجهزة الجديدة كفاءة تحويل طاقة تصل إلى 8% وإنتاجية تصنيع عالية تتجاوز 90%. يتميز السيليكون البلوري على الزجاج (CSG)، حيث يبلغ سمك طبقة السيليكون متعدد البلورات 1-2 ميكرومتر، بثباته ومتانته؛ كما يُسهم استخدام تقنيات الأغشية الرقيقة في توفير التكاليف مقارنةً بالخلايا الكهروضوئية التقليدية. لا تتطلب هذه الوحدات وجود طبقة أكسيد موصلة شفافة، مما يُبسط عملية الإنتاج بشكل كبير؛ إذ يُمكن الاستغناء عن هذه الخطوة، كما أن غياب هذه الطبقة يُسهّل عملية إنشاء مخطط التوصيل. يُؤدي هذان التبسيطان إلى خفض تكلفة الإنتاج. على الرغم من المزايا العديدة التي تتمتع بها هذه الأجهزة مقارنةً بالتصاميم البديلة، تُشير تقديرات تكلفة الإنتاج لكل وحدة مساحة إلى أن تكلفتها تُضاهي تكلفة خلايا الأغشية الرقيقة غير المتبلورة أحادية الوصلة. ^{[ 47 ]}

زرنيخيد الغاليوم

زرنيخيد الغاليوم (GaAs) هو شبه موصل من النوع III-V ذو فجوة نطاق مباشرة، وهو مادة شائعة الاستخدام في الخلايا الشمسية الرقيقة أحادية البلورة. ولا تزال خلايا GaAs الشمسية من بين الخلايا الشمسية الرقيقة الأعلى أداءً بفضل خصائصها الاستثنائية في مقاومة الحرارة وكفاءتها العالية. ^{[ 54 ]} وحتى عام 2019، حققت خلايا GaAs أحادية البلورة أعلى كفاءة بين جميع الخلايا الشمسية أحادية الوصلة، حيث بلغت 29.1%. ^{[ 55 ]} وقد حققت هذه الخلية، صاحبة الرقم القياسي، هذه الكفاءة العالية من خلال استخدام مرآة خلفية على سطحها الخلفي لزيادة امتصاص الفوتونات، مما سمح لها بتحقيق كثافة تيار دائرة قصر مذهلة وقيمة جهد دائرة مفتوحة قريبة من حد شوكلي-كويسر . ^{[ 56 ]} ونتيجة لذلك، اقتربت خلايا GaAs الشمسية من بلوغ أقصى كفاءة لها، على الرغم من إمكانية تحسينها باستخدام استراتيجيات حصر الضوء. ^{[ 57 ]}

تُصنّع الأغشية الرقيقة من زرنيخيد الغاليوم (GaAs) عادةً باستخدام النمو المتناحي لأشباه الموصلات على مادة أساسية. وقد أثبتت تقنية الرفع المتناحي (ELO)، التي طُوّرت لأول مرة عام 1978، أنها الأكثر فعاليةً وواعدة. في هذه الطريقة، تُفصل طبقة الغشاء الرقيق عن الركيزة عن طريق حفر طبقة تضحية موضوعة بين الغشاء المتناحي والركيزة بشكل انتقائي. ^{[ 58 ]} يبقى غشاء زرنيخيد الغاليوم والركيزة في حد أدنى من التلف خلال عملية الفصل، مما يسمح بإعادة استخدام الركيزة. ^{[ 59 ]} مع إعادة استخدام الركيزة، يمكن تقليل تكاليف التصنيع، ولكن لا يمكن إلغاؤها تمامًا، نظرًا لأن الركيزة لا يمكن إعادة استخدامها إلا لعدد محدود من المرات. ^{[ 57 ]} لا تزال هذه العملية مكلفة نسبيًا، ولا تزال الأبحاث جارية لإيجاد طرق أكثر فعالية من حيث التكلفة لنمو طبقة الغشاء المتناحي على الركيزة.

على الرغم من الأداء العالي لخلايا GaAs الرقيقة، إلا أن ارتفاع تكلفة المواد يعيق انتشار استخدامها على نطاق واسع في صناعة الخلايا الشمسية. يُستخدم GaAs بشكل شائع في الخلايا الشمسية متعددة الوصلات المستخدمة في الألواح الشمسية على المركبات الفضائية ، حيث أن نسبة الطاقة إلى الوزن العالية تُخفض تكاليف الإطلاق في مشاريع الطاقة الشمسية الفضائية ( خلايا InGaP / (In)GaAs / Ge ). كما يُستخدم أيضًا في الخلايا الكهروضوئية المركزة ، وهي تقنية ناشئة تُناسب المواقع التي تتلقى كميات كبيرة من ضوء الشمس، حيث تستخدم عدسات لتركيز ضوء الشمس على خلية شمسية مركزة من GaAs أصغر حجمًا وأقل تكلفة.

مواد الأغشية الرقيقة من الجيل الثالث (الناشئة)

يُصنّف المختبر الوطني للطاقة المتجددة عددًا من تقنيات الأغشية الرقيقة ضمن فئة الخلايا الكهروضوئية الناشئة، حيث لم يُطبّق معظمها تجاريًا بعد، ولا تزال في مراحل البحث والتطوير. وتستخدم العديد منها مواد عضوية، غالبًا مركبات عضوية فلزية ، بالإضافة إلى مواد غير عضوية. ورغم أن العديد من هذه التقنيات واجهت صعوبات في الاستقرار وانخفاض الكفاءة في مراحلها الأولى، فقد تمكنت بعض المواد الناشئة، مثل البيروفسكايت، من تحقيق كفاءة تُضاهي كفاءة خلايا السيليكون أحادية البلورة. وتمتلك العديد من هذه التقنيات القدرة على تجاوز حد شوكلي-كويسر لكفاءة الخلية الصلبة أحادية الوصلة. وقد استُثمرت جهود بحثية كبيرة في هذه التقنيات نظرًا لما تُبشّر به من إمكانية تحقيق هدف إنتاج خلايا شمسية منخفضة التكلفة وعالية الكفاءة ذات تأثيرات بيئية أقل.

كبريتيد النحاس والزنك والقصدير (CZTS)

ينتمي كبريتيد النحاس والزنك والقصدير، أو Cu(Zn,Sn)(S,Se) _₂ ، والذي يُختصر عادةً إلى CZTS، ومشتقاته CZTSe وCZTSSe، إلى مجموعة الكالكوجينيدات (مثل CdTe وCIGS/CIS) التي تُسمى أحيانًا الكيستريتات ، وهي تتكون من عناصر وفيرة في الطبيعة وغير سامة. على عكس CdTe وCIGS، يُصنع CZTS من مواد خام وفيرة وغير سامة. إضافةً إلى ذلك، يمكن ضبط فجوة النطاق لـ CZTS عن طريق تغيير نسبة S/Se، وهي خاصية مرغوبة لتصميم خلايا شمسية مثالية. ^{[ 60 ]}

يتميز مركب CZTS بمعامل امتصاص ضوئي عالٍ، إلا أن الأبحاث الحالية تركز على التغلب على انخفاض الكفاءة الناتج عن كثافة العيوب العالية وتأثيرات تمدد نطاق الطاقة. وقد بلغت كفاءة أكثر خلايا CZTS الشمسية كفاءةً اليوم حوالي 12.6%، ^{[ 61 ]}^{[ 62 ]} وهي أقل من نظيراتها من CdTe وCIGS. ولزيادة الكفاءة، تستكشف الأبحاث استخدام موصلات خلفية بديلة ذات فقد ضوئي أقل (انعكاسية أعلى) وطرقًا لتحسين نقل الشحنات وتقليل خسائر إعادة التركيب. ^{[ 63 ]}

تشمل مواد الكالكوجينيدات الكهروضوئية الناشئة الأخرى مركبات الأنتيمون مثل Sb₂(S,Se)₃. ومثل CZTS، تتميز هذه المواد بفجوات طاقة قابلة للتعديل وامتصاص قوي للضوء. كما تمتلك مركبات الأنتيمون بنية بلورية شبه أحادية البعد، مما قد يوفر مزايا في هندسة الأجهزة. وبشكل عام، تستفيد هذه المواد الكالكوجينية الناشئة من ارتباطها بعائلة راسخة من تقنيات الأغشية الرقيقة الكهروضوئية. وبحلول عام 2022، حققت خلايا CZTS الشمسية كفاءة تحويل طاقة تبلغ حوالي 12.6%، بينما وصلت كفاءة الخلايا الشمسية القائمة على الأنتيمون إلى 9.9%. ^{[ 64 ]}

مُحسَّس بالصبغة (DSPV)

الخلايا الحساسة للصبغة، والمعروفة أيضًا بخلايا غراتزل أو DSPV، هي خلايا مبتكرة تُجري نوعًا من التمثيل الضوئي الاصطناعي، ^{[ 65 ]} مما يُغني عن الحاجة إلى أشباه موصلات صلبة أو وصلة pn. بدلاً من ذلك، تُصنع هذه الخلايا باستخدام طبقة من صبغة حساسة للضوء ممزوجة بجزيئات نانوية من أكسيد فلز انتقالي شبه موصل، موضوعة فوق محلول إلكتروليتي سائل، ومحاطة بموصلات كهربائية مصنوعة من البلاتين أو أحيانًا من الجرافين، ومغلفة بالزجاج. عندما تدخل الفوتونات إلى الخلية، تمتصها جزيئات الصبغة، مما يجعلها في حالتها الحساسة. في هذه الحالة، تستطيع جزيئات الصبغة حقن الإلكترونات في نطاق التوصيل لأشباه الموصلات. ثم يُعاد ملء إلكترونات الصبغة بواسطة القطب الكهربائي، مما يمنع إعادة اتحاد زوج الإلكترون-الفجوة. يتدفق الإلكترون الموجود في شبه الموصل كتيار كهربائي عبر الموصلات الكهربائية. ^{[ 66 ]}

تُعدّ الخلايا الشمسية الحساسة للصبغة جذابةً لأنها تسمح بتصنيعها بطريقة رخيصة وفعّالة من حيث التكلفة باستخدام تقنية اللفائف. ^{[ 60 ]} إلا أنه عمليًا، يُعيق استخدام مواد باهظة الثمن مثل البلاتين والروثينيوم تحقيق هذه التكاليف المنخفضة. ^{[ 60 ]} كما تُعاني هذه الخلايا من مشاكل في الاستقرار والتدهور، لا سيما بسبب الإلكتروليت السائل. ففي البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة، قد يتسرب الإلكتروليت من الخلية، بينما قد يتجمد في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة. ويمكن التغلب على بعض هذه المشاكل باستخدام إلكتروليت شبه صلب . ^{[ 65 ]}

اعتبارًا من عام 2023، تبلغ الكفاءة القصوى المحققة للخلايا الشمسية الحساسة للصبغة حوالي 13%. ^{[ 67 ]}

الخلايا الكهروضوئية العضوية (OPV)

تستخدم الخلايا الشمسية العضوية بوليمرات شبه موصلة عضوية كمادة فعالة ضوئيًا. تتميز هذه البوليمرات العضوية بانخفاض تكلفة إنتاجها وإمكانية ضبطها بمعاملات امتصاص عالية. ^{[ 65 ]} كما أن تصنيع الخلايا الشمسية العضوية فعال من حيث التكلفة، ويمكن الاستفادة فيه من تقنيات الإنتاج المتواصلة الفعالة. وتُعدّ هذه الخلايا من بين الأقل تأثيرًا على البيئة بين جميع تقنيات الخلايا الكهروضوئية، وذلك عبر نطاق واسع من عوامل التأثير، بما في ذلك فترة استرداد الطاقة وإمكانية حدوث الاحتباس الحراري. ^{[ 68 ]}

تتميز الخلايا العضوية بمرونتها الطبيعية، مما يجعلها مناسبة للعديد من التطبيقات. وقد قام علماء في مختبر الإلكترونيات العضوية والنانوية (ONE Lab) التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) بدمج الخلايا الكهروضوئية العضوية على ركائز نسيجية مرنة يمكن فردها أكثر من 500 مرة دون أن تتلف. ^{[ 22 ]}

مع ذلك، لا تتميز الخلايا الشمسية العضوية عمومًا بثباتها العالي، وتميل إلى قصر عمرها التشغيلي. كما أنها أقل كفاءة من الخلايا الرقيقة الأخرى نظرًا لبعض القيود الذاتية للمادة، مثل طاقة الربط العالية لأزواج الإلكترون-فجوة. ^{[ 65 ]} وفي عام 2023، بلغت أعلى كفاءة مُحققة للخلايا الشمسية العضوية 18.2%. ^{[ 67 ]}

خلايا شمسية من البيروفسكايت

البيروفسكايت هي مجموعة من المواد ذات بنية بلورية مشتركة، سُميت نسبةً إلى مكتشفها، عالم المعادن ليف بيروفسكي . أكثر أنواع البيروفسكايت استخدامًا في تطبيقات الخلايا الكهروضوئية هي هاليدات الرصاص الميثيل أمونيوم الهجينة العضوية-غير العضوية، والتي تتميز بعدد من الخصائص المفيدة، بما في ذلك فجوات طاقة قابلة للتعديل على نطاق واسع، ومعاملات امتصاص عالية، وخصائص نقل إلكتروني جيدة لكل من الإلكترونات والفجوات. ^{[ 69 ]} في عام 2023، حققت خلايا البيروفسكايت الشمسية أحادية الوصلة كفاءة قصوى بلغت 25.7%، منافسةً بذلك كفاءة السيليكون أحادي البلورة. كما تُستخدم البيروفسكايت بشكل شائع في الخلايا الترادفية ومتعددة الوصلات مع السيليكون البلوري، وCIGS، وتقنيات كهروضوئية أخرى لتحقيق كفاءات أعلى. ^{[ 67 ]} كما أنها توفر نطاقًا واسعًا من التطبيقات منخفضة التكلفة. ^{[ 70 ]}^{[ 71 ]}^{[ 72 ]}

مع ذلك، تميل خلايا البيروفسكايت إلى أن يكون عمرها قصيرًا، حيث يبلغ متوسط عمرها خمس سنوات اعتبارًا من عام 2016. ^{[ 69 ]} ويعود ذلك في الغالب إلى عدم استقرارها الكيميائي عند تعرضها للضوء والرطوبة والأشعة فوق البنفسجية ودرجات الحرارة العالية، مما قد يؤدي إلى تحول بنيوي يؤثر على أداء الجهاز. لذا، يُعد التغليف المناسب بالغ الأهمية. ^{[ 65 ]}

الخلايا الكهروضوئية ذات النقاط الكمومية (QDPV)

تستبدل الخلايا الكهروضوئية ذات النقاط الكمومية (QDPV) الطبقة النشطة شبه الموصلة الصلبة التقليدية بنقاط كمومية شبه موصلة. ويمكن ضبط فجوة النطاق للطبقة النشطة ضوئيًا بتغيير حجم النقاط الكمومية. ^{[ 60 ]} تتمتع QDPV بإمكانية توليد أكثر من زوج إلكترون-فجوة لكل فوتون في عملية تُسمى توليد الإكسيتونات المتعددة (MEG)، مما قد يسمح بكفاءة تحويل قصوى نظرية تبلغ 87%، ^{[ 31 ]} مع العلم أنه اعتبارًا من عام 2023، بلغت الكفاءة القصوى المحققة لخلية QDPV حوالي 18.1%. ^{[ 67 ]} تتجاوز هذه الكفاءة حد شوكلي-كويسر، مما يجعل QDPV تقنية ناشئة واعدة. كما تميل خلايا QDPV إلى استخدام كمية أقل بكثير من مادة الطبقة النشطة مقارنةً بأنواع الخلايا الشمسية الأخرى، مما يؤدي إلى عملية تصنيع منخفضة التكلفة.

على الرغم من هذه المزايا، لا تزال الخلايا الكهروضوئية القائمة على النقاط الكمومية تواجه تحديات كبيرة، بما في ذلك كثافة العيوب العالية، ومشاكل الاستقرار، وارتفاع معدلات إعادة تركيب الشحنات. إضافةً إلى ذلك، غالبًا ما تتضمن عملية تصنيع ومعالجة النقاط الكمومية استخدام مواد سامة مثل الرصاص والكادميوم، مما يثير مخاوف بيئية. ^{[ 31 ]} ويركز البحث الجاري على تطوير نقاط كمومية صديقة للبيئة تعتمد على مواد خالية من الرصاص، وتحسين معالجة أغشية النقاط الكمومية لتعزيز الاستقرار والكفاءة. ^{[ 63 ]}

التطبيقات

خلايا شمسية شفافة

في عام 2022، تم الإبلاغ عن خلايا شمسية شبه شفافة بحجم النوافذ، ^{[ 73 ]} بعد أن حقق أعضاء فريق الدراسة كفاءة قياسية مع شفافية عالية في عام 2020. ^{[ 74 ]}^{[ 75 ]} وفي عام 2022 أيضًا، أبلغ باحثون آخرون عن تصنيع خلايا شمسية بمتوسط شفافية مرئية قياسي بلغ 79%، أي أنها تكاد تكون غير مرئية. ^{[ 76 ]}^{[ 77 ]}

الخلايا الكهروضوئية المدمجة في المباني

تتميز مواد الخلايا الكهروضوئية الرقيقة بخفة وزنها ومرونتها، مما يجعلها مناسبة تمامًا لأنظمة الخلايا الكهروضوئية المدمجة في المباني (BIPV). ^{[ 78 ]} ومن الأمثلة الشائعة على ذلك دمج الوحدات شبه الشفافة في تصميمات النوافذ ^{[ 13 ]} واستخدام الألواح الرقيقة الصلبة كبديل لمواد التسقيف. يُمكن لأنظمة الخلايا الكهروضوئية المدمجة في المباني أن تُقلل بشكل كبير من الآثار البيئية طويلة الأمد (مثل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري) الناتجة عن وحدات الخلايا الشمسية، وذلك بفضل تجنب الانبعاثات المرتبطة بعدم استخدام مواد البناء التقليدية. ^{[ 79 ]}

الكفاءة

على الرغم من انخفاض كفاءتها في البداية عند طرحها، إلا أن العديد من تقنيات الأغشية الرقيقة تتمتع بكفاءة مماثلة لكفاءة الخلايا الشمسية التقليدية أحادية الوصلة المصنوعة من السيليكون البلوري غير المركز، والتي بلغت كفاءتها القصوى 26.1% في عام 2023. في الواقع، تتمتع كل من خلايا GaAs الرقيقة وخلايا GaAs أحادية البلورة بكفاءة قصوى أعلى، حيث تبلغ 29.1% و27.4% على التوالي. يوضح الرسم البياني الكفاءات القصوى لخلايا الأغشية الرقيقة أحادية الوصلة غير المركزة المصنوعة من مواد أغشية رقيقة بارزة مختلفة.

أفضل كفاءة للخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة (تم التحديث في 27/03/2023)
نوع الخلية الشمسية	أفضل كفاءة (%)
طبقة رقيقة من زرنيخيد الغاليوم	29.1
بلورة أحادية من زرنيخيد الغاليوم	27.8
سيليكون أحادي البلورة*	26.1
البيروفسكايت	25.7
سيليكون متعدد البلورات*	24.4
CIGS	23.6
كادميوم تيلورايد	22.1
طبقة رقيقة من السيليكون البلوري	21.7
عضوي	18.2
النقاط الكمومية	18.1
السيليكون غير المتبلور	14
حساسية الصبغة	13
CZTSSe	13
*ليست أغشية رقيقة، تم تضمينها للمقارنة فقط. البيانات مأخوذة من مجموعة بيانات كفاءة خلايا البحث الأفضل لعام 2023 من المختبر الوطني للطاقة المتجددة.

كفاءة الوحدات التجارية

من المهم ملاحظة أن أعلى كفاءة يتم تحقيقها في بيئة المختبر تكون عمومًا أعلى من كفاءة الخلايا المصنعة، والتي غالبًا ما تكون أقل بنسبة 20-50%. ^{[ 69 ]} اعتبارًا من عام 2021، بلغت أعلى كفاءة للخلايا الشمسية المصنعة 24.4% للسيليكون أحادي البلورة، و20.4% للسيليكون متعدد البلورات، و12.3% للسيليكون غير المتبلور، و19.2% لـ CIGS، و19% لوحدات CdTe. ^{[ 80 ]} حقق النموذج الأولي للخلايا الرقيقة ذات الكفاءة الأفضل 20.4% (شركة First Solar)، وهي نسبة مماثلة لأفضل كفاءة لنموذج أولي للخلايا الشمسية التقليدية بلغت 25.6% من شركة باناسونيك . ^{[ 81 ]}^{[ 82 ]}

حققت شركة سولار فرونتير ، أكبر مزود لتقنية الطاقة الشمسية CIS (النحاس والإنديوم والسيلينيوم) في العالم، رقماً قياسياً سابقاً في كفاءة الخلايا الشمسية الرقيقة بلغ 22.3%. وفي بحث مشترك مع منظمة تطوير الطاقة الجديدة والتكنولوجيا الصناعية (NEDO) في اليابان، حققت سولار فرونتير كفاءة تحويل بلغت 22.3% على خلية مساحتها 0.5 ^سم² باستخدام تقنية CIS الخاصة بها. ويمثل هذا زيادة قدرها 0.6 نقطة مئوية عن الرقم القياسي السابق في الصناعة للخلايا الرقيقة والبالغ 21.7%. ^[⁸³^]

حساب الكفاءة

تُقاس كفاءة الخلية الشمسية بنسبة الضوء الساقط عليها والذي يُحوّل إلى كهرباء قابلة للاستخدام. وتؤثر عوامل عديدة على كفاءة الخلية الشمسية، لذا يمكن تحديدها بمعاملات عددية إضافية، منها تيار الدائرة القصيرة، وجهد الدائرة المفتوحة ، ونقطة القدرة القصوى، ومعامل التعبئة، والكفاءة الكمية . تيار الدائرة القصيرة هو أقصى تيار يمكن أن يمر عبر الخلية دون وجود حمل جهد. وبالمثل، جهد الدائرة المفتوحة هو الجهد الكهربائي عبر الخلية في حالة عدم وجود تيار، أو بعبارة أخرى، الجهد اللازم لعدم مرور أي تيار. على منحنى التيار مقابل الجهد، يُمثل جهد الدائرة المفتوحة نقطة تقاطع المنحنى مع محور الجهد، بينما يُمثل تيار الدائرة القصيرة نقطة تقاطع المنحنى مع محور التيار. نقطة القدرة القصوى هي النقطة على المنحنى التي تُحقق عندها الخلية الشمسية أقصى قدرة خرج، وتُسمى مساحة المستطيل الذي يساوي طول ضلعه إحداثيات التيار والجهد عند نقطة القدرة القصوى بمعامل التعبئة. يُعدّ عامل الملء مقياسًا لمقدار الطاقة التي تحققها الخلية الشمسية عند نقطة الطاقة القصوى. وبشكلٍ بديهي، فإن منحنيات التيار-الجهد ذات الشكل المربع تقريبًا والسطح العلوي والجانبي الأكثر استواءً تتميز بعامل ملء أكبر، وبالتالي كفاءة أعلى. ^{[ 84 ]} في حين أن هذه المعايير تُحدد كفاءة الخلية الشمسية بناءً على خصائصها الكهربائية الكلية، فإن الكفاءة الكمية تقيس إما نسبة عدد الفوتونات الساقطة على الخلية إلى عدد حاملات الشحنة المستخرجة (الكفاءة الكمية الخارجية)، أو نسبة عدد الفوتونات التي تمتصها الخلية إلى عدد حاملات الشحنة المستخرجة (الكفاءة الكمية الداخلية). وفي كلتا الحالتين، تُعدّ الكفاءة الكمية مؤشرًا أكثر مباشرةً على البنية المجهرية للخلية الشمسية. ^{[ 85 ]}

زيادة الكفاءة

تُحسّن بعض خلايا الجيل الثالث من الخلايا الشمسية كفاءتها من خلال دمج مُركِّز و/أو هندسة جهاز متعدد الوصلات. ^{[ 64 ]} وهذا قد يؤدي إلى كفاءات أكبر من حد شوكلي-كويسر البالغ حوالي 42% لكفاءة خلية شمسية أحادية الوصلة من أشباه الموصلات تحت إضاءة شمسية كاملة. ^{[ 86 ]}

الخلية متعددة الوصلات هي خلية تتضمن طبقات فعالة متعددة من أشباه الموصلات ذات فجوات طاقة مختلفة. في الخلية الشمسية التقليدية، تُستخدم طبقة امتصاص واحدة ذات فجوة طاقة قريبة من ذروة الطيف الشمسي، ويمكن لأي فوتون ذي طاقة أكبر من أو تساوي فجوة الطاقة أن يُثير إلكترونات نطاق التكافؤ إلى نطاق التوصيل لتكوين أزواج إلكترون-فجوة. مع ذلك، فإن أي طاقة زائدة فوق مستوى فيرمي ستتبدد بسرعة بسبب التوازن الحراري، مما يؤدي إلى فقدان الجهد نتيجة عدم القدرة على استخلاص طاقة الفوتونات عالية الطاقة بكفاءة. تستطيع الخلايا متعددة الوصلات استعادة جزء من هذه الطاقة المفقودة بسبب التوازن الحراري عن طريق تكديس طبقات امتصاص متعددة فوق بعضها البعض، حيث تمتص الطبقة العلوية الفوتونات ذات الطاقة الأعلى وتسمح للفوتونات ذات الطاقة الأقل بالمرور إلى الطبقات السفلية ذات فجوات الطاقة الأصغر، وهكذا. هذا لا يسمح للخلايا فقط بالتقاط الطاقة من الفوتونات في نطاق أوسع من الطاقات، بل يسمح أيضًا باستخلاص طاقة أكبر لكل فوتون من الفوتونات ذات الطاقة الأعلى.

تستخدم الخلايا الكهروضوئية المركزة نظامًا بصريًا من العدسات المثبتة أعلى الخلية لتركيز الضوء من مساحة أكبر على الجهاز، على غرار القمع الذي يوجه ضوء الشمس. فضلًا عن زيادة عدد أزواج الإلكترون-فجوة ببساطة عن طريق زيادة عدد الفوتونات المتاحة للامتصاص، فإن زيادة تركيز حاملات الشحنة يمكن أن تزيد من كفاءة الخلية الشمسية عن طريق زيادة الموصلية. ولا تقتصر فوائد إضافة مُركِّز إلى الخلية الشمسية على زيادة الكفاءة فحسب، بل يمكنها أيضًا تقليل المساحة والمواد والتكلفة اللازمة لإنتاج الخلية. ^{[ 87 ]}

تُستخدم كلتا هاتين التقنيتين في أعلى خلية شمسية كفاءة اعتبارًا من عام 2023، وهي خلية تركيز رباعية الوصلات بكفاءة 47.6%. ^{[ 1 ]}

أفضل كفاءة للخلايا الشمسية متعددة الوصلات والمُركِّزة (تم التحديث في 27/03/2023)
نوع الخلية الشمسية	أفضل كفاءة (%)
مُركِّز ذو 4 وصلات أو أكثر	47.6 (GaInP/AlGaAs/GaInAsP/GaInAs)
مُركِّز ثلاثي الوصلات	44.4 (GaInP/GaAs/GaInAs)
مُركِّز غير ثلاثي الوصلات	39.46 (GaInP/mQW-GaAs/GaInAs)
مُركِّز غير مُركِّز ذو 4 وصلات أو أكثر	39.2 (AlGaInP/AlGaAs/GaAs/GaInAs)
مُركِّز ثنائي الوصلة	35.5 (GaInAsP/GaInAs)
مُركِّز غير ثنائي الوصلة	32.9 (GaInP/GaAs)
ثنائي البيروفسكايت/السيليكون	32.5
مُركِّز زرنيخيد الغاليوم	30.8
مُركِّز بلوري أحادي من السيليكون	27.6
سي هيت	26.81
بيروفسكايت/CIGS ثنائي	24.2
مُركِّز CIGS	23.3
ثنائي عضوي	14.2 (PDTB-EF-T/IT-4F)
بيانات من مجموعة بيانات كفاءة الخلايا البحثية الأفضل لعام 2023 التابعة للمختبر الوطني للطاقة المتجددة.

زيادة الامتصاص

استُخدمت تقنيات متعددة لزيادة كمية الضوء الداخل إلى الخلية وتقليل كمية الضوء الخارج منها دون امتصاص. وأبرز هذه التقنيات تقليل مساحة التلامس العلوي لسطح الخلية، مما يقلل من المساحة التي تحجب الضوء عن الوصول إليها.

يمكن إدخال الضوء ذي الطول الموجي الطويل، الذي يمتص بشكل ضعيف، بشكل مائل إلى السيليكون، ويخترق الغشاء عدة مرات لتعزيز الامتصاص. ^{[ 88 ]}^{[ 89 ]}

طُوِّرت طرقٌ عديدة لزيادة الامتصاص عن طريق تقليل عدد الفوتونات الساقطة المنعكسة بعيدًا عن سطح الخلية. ويمكن لطبقة إضافية مضادة للانعكاس أن تُحدث تداخلًا هدّامًا داخل الخلية من خلال تعديل معامل انكسار الطبقة السطحية. ويؤدي التداخل الهدّام إلى إزالة الموجة المنعكسة، مما يسمح بدخول جميع الضوء الساقط إلى الخلية.

يُعدّ تشكيل سطح المادة الفعّالة خيارًا آخر لزيادة الامتصاص، ولكنه يزيد التكاليف. فبتطبيق نسيج على سطح المادة الفعّالة، يمكن انكسار الضوء المنعكس ليصطدم بالسطح مرة أخرى، مما يقلل الانعكاس. على سبيل المثال، يُعدّ تشكيل سطح السيليكون الأسود باستخدام الحفر الأيوني التفاعلي (RIE) طريقة فعّالة واقتصادية لزيادة امتصاص خلايا السيليكون الشمسية الرقيقة. ^{[ 90 ]} يمكن لعكس خلفي مُشكّل أن يمنع الضوء من التسرب عبر الجزء الخلفي من الخلية. وبدلًا من تطبيق التشكيل على المواد الفعّالة، يمكن أن تكون الطلاءات الضوئية ذات البنية الميكروية، المُطبقة على الموصل الأمامي للخلايا، بديلًا مثيرًا للاهتمام لحصر الضوء، حيث إنها تسمح بكلٍ من الانعكاس الهندسي المضاد وتشتيت الضوء مع تجنب خشونة الطبقات الكهروضوئية (وبالتالي منع زيادة إعادة التركيب). ^{[ 91 ]}^{[ 92 ]}

إلى جانب تشكيل سطح الخلايا الشمسية الرقيقة، حظيت تقنية حصر الضوء البلازموني باهتمام كبير لتعزيز التيار الضوئي فيها. ^{[ 93 ]}^{[ 94 ]} تعتمد هذه الطريقة على التذبذب الجماعي للإلكترونات الحرة المثارة في جسيمات نانوية من المعادن النبيلة، والتي تتأثر بشكل الجسيمات وحجمها وخصائص العزل الكهربائي للوسط المحيط. يؤدي وضع جسيمات نانوية من المعادن النبيلة على السطح الخلفي للخلايا الشمسية الرقيقة إلى تكوين عاكسات خلفية بلازمونية، مما يسمح بتعزيز التيار الضوئي في نطاق واسع. ^{[ 95 ]} ويعود ذلك إلى تشتت الضوء الناتج عن امتصاص الفوتونات بشكل ضعيف من الجسيمات النانوية الموجودة في الخلف، بالإضافة إلى تحسين اقتران الضوء (الانعكاس المضاد الهندسي) الناتج عن التموجات نصف الكروية على السطح الأمامي للخلايا، والتي تتشكل من الترسيب المطابق لمواد الخلية فوق الجسيمات. ^{[ 96 ]}

إضافةً إلى تقليل الفقد الناتج عن الانعكاس، يمكن تحسين مادة الخلية الشمسية نفسها لزيادة احتمالية امتصاصها للفوتونات الواصلة إليها. تُسهم تقنيات المعالجة الحرارية في تحسين جودة بلورات خلايا السيليكون بشكل ملحوظ، وبالتالي زيادة كفاءتها. ^{[ 97 ]} كما يُمكن استخدام طبقات من الخلايا الرقيقة لإنشاء خلية شمسية متعددة الوصلات . يُمكن تصميم فجوة النطاق لكل طبقة بحيث تمتص نطاقًا مختلفًا من الأطوال الموجية على النحو الأمثل، ما يسمح لها مجتمعةً بامتصاص طيف أوسع من الضوء. ^{[ 98 ]}

يمكن للتطورات اللاحقة في الاعتبارات الهندسية أن تستغل بُعد المواد النانوية. إذ تُمكّن مصفوفات الأسلاك النانوية الكبيرة والمتوازية من امتصاص الضوء لمسافات طويلة على طول السلك، مع الحفاظ على مسافات انتشار قصيرة لحاملات الشحنة الثانوية على طول الاتجاه القطري. ^{[ 99 ]} كما أن إضافة الجسيمات النانوية بين الأسلاك النانوية يُتيح التوصيل. ويُشكّل الشكل الهندسي الطبيعي لهذه المصفوفات سطحًا مُحكمًا يحبس المزيد من الضوء.

الإنتاج والتكلفة والسوق

سوق الطاقة الشمسية الكهروضوئية العالمي حسب التكنولوجيا في عام 2021. ^{[ 2 ]}

سوق الطاقة الشمسية الكهروضوئية على نطاق المرافق في الولايات المتحدة حسب التكنولوجيا في عام 2021. ^{[ 3 ]}

السيليكون البلوري (69.0%)
كادميوم تيلورايد (29.0%)
أخرى (بما في ذلك CIGS و a-Si ) (2.00%)

مع التطورات التي شهدتها تكنولوجيا السيليكون البلوري التقليدي (c-Si) في السنوات الأخيرة، وانخفاض تكلفة مادة البولي سيليكون الخام ، الذي أعقب فترة من النقص العالمي الحاد، ازداد الضغط على مصنعي تقنيات الأغشية الرقيقة التجارية، بما في ذلك السيليكون غير المتبلور (a-Si)، وتيلوريد الكادميوم (CdTe)، وثنائي سيلينيد النحاس والإنديوم والغاليوم (CIGS)، مما أدى إلى إفلاس العديد من الشركات. ^{[ 100 ]} وحتى عام 2013، استمر مصنعو الأغشية الرقيقة في مواجهة منافسة سعرية من مصافي السيليكون الصينية ومصنعي الألواح الشمسية التقليدية المصنوعة من السيليكون البلوري. وقد بيعت بعض الشركات (المفلسة) مع براءات اختراعها لشركات صينية بأقل من التكلفة. ^{[ 101 ]}

في عام 2013، شكلت تقنيات الأغشية الرقيقة حوالي 9% من الانتشار العالمي، بينما استحوذ السيليكون البلوري ( أحادي السيليكون ومتعدد السيليكون ) على 91%. وبحصة 5% من السوق الإجمالية، يستحوذ كبريتيد الكادميوم والتيلوريوم (CdTe) على أكثر من نصف سوق الأغشية الرقيقة، تاركًا 2% لكل من كبريتيد الإنديوم والغاليوم والسيليكون غير المتبلور. ^{[ 30 ]}^{: 18-19}

تقنية CIGS

لم تستطع العديد من الشركات المصنعة البارزة تحمل الضغط الناجم عن التطورات التي شهدتها تقنية السيليكون البلوري التقليدية (c-Si) في السنوات الأخيرة. فقد أوقفت شركة سوليندرا جميع أنشطتها التجارية وأعلنت إفلاسها بموجب الفصل الحادي عشر من قانون الإفلاس الأمريكي في عام 2011، كما أغلقت شركة نانوسولار ، وهي أيضاً شركة مصنعة لخلايا CIGS، أبوابها في عام 2013. وعلى الرغم من أن الشركتين أنتجتا خلايا شمسية من نوع CIGS، فقد أشير إلى أن الفشل لم يكن بسبب التقنية نفسها، بل بسبب الشركتين نفسيهما، لاستخدامهما بنية معيبة، مثل الركائز الأسطوانية التي استخدمتها سوليندرا على سبيل المثال. ^{[ 102 ]} وفي عام 2014، أوقفت شركة إل جي إلكترونيكس الكورية أبحاثها حول تقنية CIGS وأعادت هيكلة أعمالها في مجال الطاقة الشمسية، وقررت شركة سامسونج إس دي آي التوقف عن إنتاج خلايا CIGS، بينما من المتوقع أن تزيد شركة هانرجي الصينية لتصنيع الخلايا الكهروضوئية طاقتها الإنتاجية لوحدات CIGS الخاصة بها، والتي تبلغ كفاءتها 15.5% وأبعادها 650 مم × 1650 مم. ^[¹⁰³^]^[¹⁰⁴^] تُعدّ شركة Solar Frontier اليابانية من أكبر منتجي الخلايا الكهروضوئية المصنوعة من CI(G)S، حيث تبلغ طاقتها الإنتاجية جيجاوات. ^[¹⁰⁵^] (انظر أيضًا قائمة شركات CIGS ) .

تقنية CdTe

تقوم شركة First Solar ، وهي شركة رائدة في تصنيع CdTe، ببناء العديد من أكبر محطات الطاقة الشمسية في العالم ، مثل مزرعة Desert Sunlight Solar Farm ومزرعة Topaz Solar Farm ، وكلاهما في صحراء كاليفورنيا بسعة 550 ميجاوات لكل منهما، بالإضافة إلى محطة Nyngan Solar Plant بقدرة 102 ميجاوات في أستراليا، وهي أكبر محطة طاقة كهروضوئية في نصف الكرة الجنوبي، والتي تم تشغيلها في عام 2015. ^{[ 106 ]}

في عام 2011، أعلنت شركة جنرال إلكتريك عن خطط لإنفاق 600 مليون دولار على مصنع جديد لخلايا الطاقة الشمسية المصنوعة من كادميوم تيلورايد ودخول هذا السوق، ^{[ 107 ]} وفي عام 2013، اشترت شركة فيرست سولار محفظة الملكية الفكرية لأغشية كادميوم تيلورايد الرقيقة التابعة لشركة جنرال إلكتريك وأقامت شراكة تجارية. ^{[ 108 ]} وفي عام 2012، أفلست شركة أباوند سولار ، وهي شركة مصنعة لوحدات كادميوم تيلورايد . ^{[ 109 ]}

تقنية السيليكون غير المتبلور

في عام 2012، أعلنت شركة ECD Solar ، التي كانت تُعدّ من الشركات الرائدة عالميًا في تصنيع تقنية السيليكون غير المتبلور (a-Si)، إفلاسها في ولاية ميشيغان الأمريكية. وقامت شركة OC Oerlikon السويسرية ببيع قسم الطاقة الشمسية التابع لها ، والذي كان يُنتج خلايا a-Si/μc-Si الترادفية، إلى شركة Tokyo Electron Limited . ^{[ 110 ]}^{[ 111 ]}

من بين الشركات الأخرى التي انسحبت من سوق الأغشية الرقيقة من السيليكون غير المتبلور: دوبونت ، وبي بي ، وفليكسيل، وإنفينتوكس، وبراماك، وشوكو، وسينسيرا، وإي بي في سولار، ^{[ 112 ]} ونوفا سولار (أوبتي سولار سابقًا)، ^{[ 113 ]} وسانتك باور التي توقفت عن تصنيع وحدات السيليكون غير المتبلور في عام 2010 للتركيز على الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون التقليدي. وفي عام 2013، أعلنت سانتك إفلاسها في الصين. ^{[ 114 ]}^{[ 115 ]} وفي أغسطس 2013، انخفض سعر السوق الفوري للأغشية الرقيقة من السيليكون غير المتبلور والسيليكون غير المتبلور/السيليكون الميكروني إلى 0.36 يورو و0.46 يورو على التوالي ^{[ 116 ]} (حوالي 0.50 دولار و0.60 دولار) لكل واط. ^{[ 117 ]}

ألواح شمسية رقيقة على أسطح معدنية

ألواح شمسية رقيقة مثبتة على سطح معدني ذي درزات بارزة

مع تزايد كفاءة الألواح الشمسية الرقيقة، أصبح تركيبها على أسطح المنازل المعدنية ذات الدرزات البارزة منافسًا من حيث التكلفة للخلايا الشمسية التقليدية أحادية البلورة ومتعددة البلورات . تتميز الألواح الرقيقة بمرونتها، حيث تُمدد على أسطح المنازل المعدنية ذات الدرزات البارزة وتُلصق بها باستخدام مادة لاصقة ، مما يُغني عن الحاجة إلى إحداث ثقوب. تمر أسلاك التوصيل أسفل غطاء قمة السقف. تتراوح كفاءة هذه الألواح بين 10 و18%، بينما لا تتجاوز تكلفتها 2-3 دولارات لكل واط من السعة المركبة، مقارنةً بالخلايا أحادية البلورة التي تتراوح كفاءتها بين 17 و22% وتكلفتها بين 3 و3.5 دولارات لكل واط من السعة المركبة. تتميز الألواح الشمسية الرقيقة بخفة وزنها، حيث يبلغ وزنها 7-10 أونصات للقدم المربع. تدوم الألواح الشمسية الرقيقة من 10 إلى 20 عامًا ^[¹¹⁸^]، لكنها تحقق عائدًا على الاستثمار أسرع من الألواح الشمسية التقليدية. أما الأسقف المعدنية، فتدوم من 40 إلى 70 عامًا قبل الحاجة إلى استبدالها، مقارنةً بـ 12 إلى 20 عامًا لأسقف القرميد الإسفلتي . ^[¹¹⁹^]^[¹²⁰^]

تكلفة أنواع مختلفة من أسطح الطاقة الشمسية
النوع ^{[ 120 ]}	التكلفة لكل واط	كفاءة	متوسط تكلفة النظام بقدرة 6 كيلوواط (2022)
متعدد البلورات	2.80-3.00 دولار	13-17%	17400 دولار
أحادي البلورة	3.00-3.50 دولار	17-22%	19000 دولار
ألواح الأغشية الرقيقة	2.00-3.00 دولار	10-18%	17000 دولار

يكلف

في عام 1998، توقع علماء في المختبر الوطني للطاقة المتجددة إمكانية إنتاج أنظمة الخلايا الكهروضوئية الرقيقة بتكلفة 50 دولارًا للمتر المربع ^، مما يجعلها مجدية اقتصاديًا للغاية. وبهذا السعر، ستحقق أنظمة الخلايا الكهروضوئية الرقيقة عائدًا على الاستثمار بنسبة 30% أو أكثر. ^{[ 121 ]}

وللمساعدة في تحقيق هذا الهدف، بدأ المختبر الوطني للطاقة المتجددة في عام 2022 بإدارة اتحاد مسرع تيلوريد الكادميوم (CTAC) بهدف تمكين كفاءات الأغشية الرقيقة التي تزيد عن 24٪ بتكلفة أقل من 20 سنتًا لكل واط بحلول عام 2025، تليها كفاءات تزيد عن 26٪ وتكلفة أقل من 15 سنتًا لكل واط بحلول عام 2030. ^{[ 122 ]}

المتانة والعمر الافتراضي

من أبرز عيوب الخلايا الشمسية الرقيقة مقارنةً بالوحدات أحادية البلورة قصر عمرها الافتراضي، مع العلم أن مدى تأثير هذه المشكلة يختلف باختلاف المادة، حيث تتميز المواد الرقيقة الأكثر شيوعًا بعمر افتراضي أطول. يُعتبر العمر الافتراضي القياسي لألواح السيليكون أحادية البلورة 30 عامًا ^{[ 79 ]} ، بمعدلات تدهور في الأداء تبلغ حوالي 0.5% سنويًا [123]. تميل أغشية السيليكون غير المتبلورة الرقيقة إلى امتلاك أعمار افتراضية مماثلة ^{[79]، مع معدلات تدهور في الأداء أعلى قليلًا تبلغ حوالي 1% سنويًا [}¹²³^] . ^{أما تقنيات}^{الكالكوجينيد} ، مثل CIGS وCIS، فتميل إلى امتلاك أعمار افتراضية مماثلة تتراوح بين 20 و30 عامًا ^[³¹^]^[⁶⁴^]^، ومعدلات تدهور في الأداء تزيد قليلًا عن 1% سنويًا [123]. ^بينما^تميل^{التقنيات}^{الناشئة}^إلى امتلاك أعمار افتراضية أقصر. بلغ الحد الأقصى لعمر الخلايا الكهروضوئية العضوية 7 سنوات، بمتوسط 5 سنوات في عام 2016، ^[⁶⁸^] لكن متوسط عمرها ارتفع إلى ما بين 15 و20 عامًا بحلول عام 2020. ^[¹²⁴^] وبالمثل، بلغ الحد الأقصى لعمر الخلايا الحساسة للصبغة 10 سنوات في عام 2007، ^[³¹^] لكن متوسط عمرها ارتفع إلى ما بين 15 و30 عامًا بحلول عام 2020. ^[¹²⁴^] أما خلايا البيروفسكايت، فتميل إلى أن يكون عمرها قصيرًا، حيث يبلغ متوسط عمرها 5 سنوات بحلول عام 2016. ^[⁶⁹^] ولا يزال عمر خلايا النقاط الكمومية الشمسية غير واضح نظرًا لطبيعتها قيد التطوير، إذ يتوقع البعض أن يصل عمرها إلى 25 عامًا ^[³¹^] ، بينما يحدد آخرون عمرًا واقعيًا يتراوح بين سنة واحدة و10 سنوات. ^[¹²⁴^]

تعاني بعض وحدات الأغشية الرقيقة من مشاكل التدهور في ظل ظروف مختلفة. وتشهد جميع الخلايا الشمسية تقريبًا انخفاضًا في الأداء مع ارتفاع درجة الحرارة ضمن نطاق معقول من درجات حرارة التشغيل. وقد تشهد مواد الأغشية الرقيقة المعروفة انخفاضًا أقل في الأداء تبعًا لدرجة الحرارة، حيث يكون السيليكون غير المتبلور أكثر مقاومة بقليل من السيليكون أحادي التبلور، وCIGS أكثر مقاومة من السيليكون غير المتبلور، بينما يُظهر CdTe أفضل مقاومة لتدهور الأداء مع ارتفاع درجة الحرارة. ^{[ 80 ]} وتُعد الخلايا الشمسية الحساسة للصبغة حساسة بشكل خاص لدرجة حرارة التشغيل، حيث قد تتسبب درجات الحرارة المرتفعة في تسرب محلول الإلكتروليت، بينما قد تتسبب درجات الحرارة المنخفضة في تجمده، مما يؤدي إلى توقف الخلية عن العمل. كما تميل خلايا البيروفسكايت إلى أن تكون غير مستقرة عند درجات الحرارة المرتفعة، وقد تخضع لتغيرات هيكلية تؤثر على تشغيل الأجهزة. ^{[ 65 ]} وإلى جانب التدهور الناتج عن درجة الحرارة، تعاني ألواح السيليكون غير المتبلور أيضًا من التدهور الناتج عن الضوء، كما هو الحال مع الخلايا الكهروضوئية العضوية بدرجة أكبر. ^{[ 123 ]}^{[ 65 ]} وتتدهور خلايا النقاط الكمومية عند تعرضها للرطوبة أو الأشعة فوق البنفسجية. وبالمثل، فإن خلايا البيروفسكايت غير مستقرة كيميائيًا وتتدهور عند تعرضها لدرجات حرارة عالية أو ضوء أو رطوبة أو أشعة فوق بنفسجية. ^{[ 65 ]} وتُعتبر الخلايا العضوية عمومًا غير مستقرة إلى حد ما، ^{[ 65 ]} على الرغم من التحسن الذي طرأ على متانة الخلايا العضوية، وبحلول عام 2022، تم تطوير خلايا عضوية مرنة يمكن فردها 500 مرة دون خسائر كبيرة في الأداء. ^{[ 125 ]} وعلى عكس مواد الأغشية الرقيقة الأخرى، يميل كبريتيد الكادميوم والتيلوريوم (CdTe) إلى أن يكون مقاومًا إلى حد ما للظروف البيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة، ولكن قد تتعرض ألواح CdTe المرنة لتدهور في الأداء تحت تأثير الضغوط أو الإجهادات. ^{[ 65 ]}

التأثير البيئي والصحي

لتحقيق أهداف الطاقة المتجددة الدولية، يجب زيادة القدرة الشمسية العالمية بشكل ملحوظ. فعلى سبيل المثال، لمواكبة هدف وكالة الطاقة الدولية المتمثل في تركيب 4674 جيجاواط من الطاقة الشمسية عالميًا بحلول عام 2050، يلزم توسع كبير من 1185 جيجاواط المركبة عالميًا حتى عام 2022. ^{[ 126 ]} ومع ازدياد كفاءة الخلايا الشمسية الرقيقة وجدواها التجارية، بات من الواضح أنها ستلعب دورًا هامًا في تحقيق هذه الأهداف. ولذلك، بات من الضروري فهم تأثيرها البيئي التراكمي، سواء للمقارنة بين التقنيات الحالية أو لتحديد المجالات الرئيسية للتحسين في التقنيات الناشئة. على سبيل المثال، لتقييم تأثير قصر عمر الأجهزة نسبيًا مقارنةً بالوحدات الشمسية التقليدية، ومعرفة ما إذا كان لزيادة الكفاءة أو زيادة عمر الأجهزة تأثير كبير على إجمالي التأثير البيئي لهذه التقنيات. وإلى جانب عوامل رئيسية مثل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، أُثيرت تساؤلات حول الآثار البيئية والصحية للمواد السامة المحتملة مثل الكادميوم، المستخدمة في العديد من تقنيات الخلايا الشمسية. استخدم العديد من العلماء والبيئيين تحليل دورة الحياة كوسيلة لمعالجة هذه الأسئلة. ^{[ 78 ]}

تحليل دورة الحياة

تحليل دورة الحياة (LCA) هو تقييم الأثر البيئي الكلي للمنتج، بدءًا من جمع المواد الخام مرورًا بالتصنيع والتشغيل وصولًا إلى التخلص النهائي منه. وتعتمد نتائج دراسات تحليل دورة الحياة على المنهجية والبيانات المستخدمة، لذا يجب توضيح أي افتراضات تم وضعها. قد تُستبعد عملية التخلص أحيانًا من تحليل دورة الحياة نظرًا لارتفاع مستوى عدم اليقين فيها. وقد تُغفل هذه الدراسات آثارًا بيئية هامة ناتجة عن عملية التخلص. ومن المهم أيضًا تضمين تأثير خطوات موازنة الخدمات (BOS)، والتي تشمل النقل والتركيب والصيانة، نظرًا لارتفاع تكلفتها من حيث المواد والكهرباء. ^{[ 78 ]}

بالنسبة للخلايا الشمسية، ربما يكون العامل الأكثر أهمية هو إجمالي انبعاثات غازات الدفيئة طوال عمرها الافتراضي . وغالبًا ما يتم الإبلاغ عن ذلك من حيث إمكانية الاحترار العالمي ، مما يعطي مؤشرًا أكثر مباشرة على التأثير البيئي. ^{[ 64 ]}

يُعدّ الطلب الأولي على الطاقة (PED) مقياسًا هامًا آخر للأثر البيئي، إذ يقيس الطاقة (عادةً الكهرباء) اللازمة لإنتاج خلية شمسية معينة. وقد يكون الطلب التراكمي على الطاقة (CED) مقياسًا أكثر فائدة، فهو يُحدد إجمالي الطاقة اللازمة لإنتاج منتج معين واستخدامه والتخلص منه طوال دورة حياته. وبالمثل، يقيس زمن استرداد الطاقة (EPBT) الوقت التشغيلي اللازم للخلية الشمسية لإنتاج طاقة كافية لتغطية طلبها التراكمي على الطاقة. كما يقيس زمن استرداد الكربون (CPBT) الوقت التشغيلي اللازم للخلية الشمسية لإنتاج كهرباء كافية بحيث تتساوى انبعاثات الكربون المتجنبة من نفس كمية الكهرباء المولدة باستخدام مزيج الطاقة المعتاد مع كمية انبعاثات الكربون التي ستنتجها الخلية طوال دورة حياتها. بعبارة أخرى، يقيس زمن استرداد الكربون الوقت الذي تحتاجه الخلية الشمسية للتشغيل من أجل الحد من انبعاثات الكربون الخاصة بها. ^{[ 68 ]}

تختلف الانبعاثات المرتبطة بالكهرباء الناتجة عن عملية الإنتاج، والانبعاثات التي تم تجنبها من الكهرباء المولدة بالطاقة الشمسية أثناء تشغيل الخلية، باختلاف الوحدة والتطبيق. كما قد تعتمد الانبعاثات من الخلية على تكاليف المواد الخام والطاقة اللازمة لإنتاج تجهيزات التركيب، بالإضافة إلى أي انبعاثات تم تجنبها من مواد البناء التي تم استبدالها، على سبيل المثال، عندما تحل الألواح الشمسية محل مواد بناء مثل بلاط الأسقف. ^{[ 79 ]}

تشمل عوامل التأثير المهمة الأخرى انبعاثات المعادن الثقيلة السامة ، واستنزاف المعادن، والسمية البشرية، والسمية البيئية المختلفة (البحرية، والمياه العذبة، والبرية)، وإمكانية التحمض التي تقيس انبعاثات أكاسيد الكبريت والنيتروجين. ^{[ 68 ]}^{[ 31 ]} إن تضمين نطاق واسع من التأثيرات البيئية في تحليل دورة الحياة ضروري لتقليل احتمالية انتقال التأثير البيئي من عامل تأثير بارز مثل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري إلى عامل تأثير أقل بروزًا ولكنه لا يزال ذا صلة مثل السمية البشرية. ^{[ 78 ]}

انبعاثات غازات الاحتباس الحراري

باستخدام خلايا السيليكون أحادية البلورة من الجيل الأول كمعيار، تميل بعض خلايا الأغشية الرقيقة الشمسية إلى أن يكون لها تأثيرات بيئية أقل في معظم عوامل التأثير، إلا أن انخفاض الكفاءة وقصر العمر الافتراضي قد يزيدان من التأثيرات البيئية للتقنيات الناشئة مقارنةً بخلايا الجيل الأول. يُعرض في الرسم البياني مقياس معياري لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري بوحدات غرامات من مكافئ _ثاني أكسيد الكربون لكل كيلوواط ساعة من إنتاج الكهرباء لمجموعة متنوعة من مواد الأغشية الرقيقة. ^{[ 31 ]}^{[ 79 ]}^{[ 124 ]} كما تم تضمين السيليكون البلوري للمقارنة.

فيما يتعلق بانبعاثات غازات الاحتباس الحراري فقط، فإن أكثر تقنيتين للأغشية الرقيقة انتشارًا، وهما السيليكون غير المتبلور وكادميوم تيلورايد، تتمتعان بقدرة أقل بكثير على إحداث الاحتباس الحراري مقارنةً بالخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورة، حيث تقل قدرة ألواح السيليكون غير المتبلور على إحداث الاحتباس الحراري بنحو الثلث، بينما تقل قدرة ألواح كادميوم تيلورايد بنحو النصف. ^{[ 69 ]}^{[ 79 ]} أما الخلايا الكهروضوئية العضوية، فتتميز بأقل قدرة على إحداث الاحتباس الحراري بين جميع تقنيات الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة، حيث تقل قدرتها على إحداث الاحتباس الحراري بأكثر من 60% مقارنةً بالسيليكون أحادي البلورة. ^{[ 68 ]}

مع ذلك، لا ينطبق هذا على جميع مواد الأغشية الرقيقة. ففي العديد من التقنيات الناشئة، قد يؤدي انخفاض الكفاءة وقصر عمر الأجهزة إلى زيادات كبيرة في التأثير البيئي. تتمتع كل من تقنيات الكالكوجينيد الناشئة والتقنيات الراسخة مثل CIS وCIGS بقدرة أعلى على إحداث الاحتباس الحراري مقارنةً بالسيليكون أحادي البلورة، وكذلك الحال بالنسبة للخلايا الشمسية الحساسة للأصباغ والخلايا الشمسية ذات النقاط الكمومية. بالنسبة لخلايا الكالكوجينيد القائمة على الأنتيمون، والتي تُعدّ مثاليةً لاستخدامها مواد أقل سمية في عملية التصنيع، فإن انخفاض الكفاءة، وبالتالي الحاجة إلى مساحة أكبر للخلايا الشمسية، هو العامل الرئيسي في زيادة التأثير البيئي، بينما تتمتع الخلايا ذات الكفاءة المحسّنة بشكل طفيف بإمكانية التفوق على السيليكون أحادي البلورة في جميع عوامل التأثير البيئي ذات الصلة. لذا، يُعدّ تحسين كفاءة هذه الخلايا وغيرها من خلايا الكالكوجينيد الناشئة أولوية. ^{[ 64 ]} كما يُعدّ انخفاض الكفاءة المحققة العامل الرئيسي وراء قدرة الخلايا الشمسية ذات النقاط الكمومية على إحداث الاحتباس الحراري العالية نسبيًا، على الرغم من إمكانية هذه المواد في إظهار توليد متعدد للإكسيتونات من فوتون واحد. كما أن زيادة الكفاءة ستتيح استخدام طبقة فعالة أرق، مما يقلل من تكاليف المواد اللازمة لتصنيع النقاط الكمومية نفسها، ويوفر في تكاليف المواد والانبعاثات المرتبطة بمواد التغليف. ويُعد تحقيق هذه الإمكانية، وبالتالي زيادة الكفاءة، أولويةً للحد من الأثر البيئي لهذه الخلايا. ^{[ 31 ]}

بالنسبة للخلايا الكهروضوئية العضوية، يُعدّ قصر عمرها العاملَ الرئيسي وراء معامل الاحترار العالمي. فعلى الرغم من الأداء المذهل لهذه الخلايا مقارنةً بتقنيات الطاقة الشمسية الأخرى، إلا أنه عند النظر إلى معامل الاحترار العالمي من المهد إلى البوابة بدلاً من منه إلى اللحد (أي عند النظر فقط إلى عمليات استخراج المواد وإنتاجها، مع استبعاد العمر الافتراضي للخلايا الشمسية)، تُحقق الخلايا الكهروضوئية العضوية انخفاضًا بنسبة 97% في انبعاثات غازات الدفيئة مقارنةً بالسيليكون أحادي البلورة، وانخفاضًا بنسبة 92% مقارنةً بأغشية السيليكون الرقيقة غير المتبلورة. وهذا أفضل بكثير من نسبة الانخفاض الحالية البالغة 60% مقارنةً بالسيليكون أحادي البلورة، ولذلك يُعدّ تحسين عمر خلايا الخلايا الكهروضوئية العضوية أولويةً لتقليل الأثر البيئي الإجمالي. ^{[ 68 ]} أما بالنسبة لخلايا البيروفسكايت الشمسية، ذات العمر القصير الذي يبلغ حوالي خمس سنوات فقط، فقد يكون هذا التأثير أكثر أهمية. تتميز خلايا البيروفسكايت الشمسية (غير المدرجة في الرسم البياني) بقدرة أكبر بكثير على إحداث الاحتباس الحراري مقارنةً بالمواد الرقيقة الأخرى في تقييم دورة الحياة الكاملة، حيث يبلغ تأثيرها حوالي 5-8 أضعاف تأثير السيليكون أحادي البلورة عند 150 غرامًا من _{مكافئ ثاني} أكسيد الكربون لكل كيلوواط ساعة. مع ذلك، في تقييم دورة الحياة من الدرجة إلى البوابة، يكون أداء خلايا البيروفسكايت أقل بنسبة 10-30% من السيليكون أحادي البلورة، مما يُبرز أهمية التأثير البيئي المتزايد المرتبط بالحاجة إلى إنتاج والتخلص من ألواح بيروفسكايت متعددة لتوليد نفس كمية الكهرباء التي يُولدها لوح واحد من السيليكون أحادي البلورة، وذلك بسبب قصر عمرها الافتراضي. لذا، يُعدّ إطالة عمر وحدات البيروفسكايت الشمسية أولوية قصوى لتقليل تأثيرها البيئي. ^{[ 69 ]} قد تُحقق مصادر الطاقة المتجددة الأخرى، مثل طاقة الرياح والطاقة النووية والطاقة الكهرومائية، قدرة أقل على إحداث الاحتباس الحراري مقارنةً ببعض تقنيات الخلايا الكهروضوئية. ^{[ 31 ]}

من المهم الإشارة إلى أنه على الرغم من أن المواد الرقيقة الناشئة لا تتفوق على خلايا السيليكون أحادية البلورة من حيث قدرتها على إحداث الاحتباس الحراري، إلا أنها لا تزال تُنتج انبعاثات كربونية أقل بكثير من مصادر الطاقة غير المتجددة، التي تتراوح قدرتها على إحداث الاحتباس الحراري من الغاز الطبيعي النظيف نسبيًا بانبعاثات تبلغ 517 غرامًا من مكافئ ثاني أكسيد الكربون لكل _{كيلوواط ساعة، إلى}الليغنيت، وهو من أكثر مصادر التلوث، بانبعاثات تتجاوز 1100 غرام من _{مكافئ ثاني أكسيد} الكربون لكل كيلوواط ساعة. كما تتفوق الخلايا الرقيقة بشكل ملحوظ على مزيج الطاقة التقليدي، الذي غالبًا ما يتراوح بين 400 و800 غرام من مكافئ ثاني _أكسيد الكربون لكل كيلوواط ساعة. ^{[ 79 ]}

إمكانية الاحترار العالمي بواسطة تكنولوجيا الأغشية الرقيقة
تكنولوجيا الخلايا الكهروضوئية	GWP (غرام _{مكافئ ثاني أكسيد} الكربون / كيلوواط ساعة)
DSPV	59.8
CZGeSe	53.3
رابطة الدول المستقلة	43.4
Sb ₂ Se ₃	40.7
Sb ₂ S ₃	40.5
CZTS	36.6
CZTSe	34.9
QDPV	34.6
Zn ₃ P ₂	30
CIGS	27.1
السيليكون أحادي البلورة*	25.5
السيليكون غير المتبلور	15.7
كادميوم تيلورايد	14.1
لقاح شلل الأطفال الفموي	9.55
*ليس غشاء رقيق، تم توفيره للمقارنة. البيانات من ^{[ 124 ]}^{[ 64 ]}^{[ 69 ]}^{[ 31 ]}^{[ 79 ]}^{[ 68 ].} عندما كانت البيانات متاحة من أكثر من مصدر واحد، تم استخدام متوسط النقاط.

يُعدّ استهلاك الطاقة خلال عملية التصنيع المساهم الأكبر في معظم عوامل التأثير، بما في ذلك إمكانية الاحترار العالمي، وهو يفوق بكثير مصادر التأثير البيئي الأخرى المحتملة، مثل تكلفة النقل ومصادر المواد. ^{[ 79 ]} فعلى سبيل المثال، بالنسبة لخلايا CIGS، يُمثّل هذا 98% من إمكانية الاحترار العالمي، ويعود معظمه إلى تصنيع طبقة الامتصاص تحديدًا. ^{[ 64 ]} وبشكل عام، تُعدّ هذه العملية، في العمليات التي تتضمن ترسيب المعادن، بؤرةً ساخنةً ذات تأثير بيئي كبير. ^{[ 78 ]} أما بالنسبة للخلايا الكهروضوئية ذات النقاط الكمومية، فإن التخلص من النفايات الخطرة للمذيبات المستخدمة خلال عملية التصنيع يُساهم أيضًا بشكل كبير. ^{[ 31 ]} ويمكن أن يختلف مستوى إمكانية الاحترار العالمي المرتبط باستهلاك الكهرباء اختلافًا كبيرًا تبعًا لموقع التصنيع، ولا سيما نسبة مصادر الطاقة المتجددة إلى غير المتجددة المستخدمة في مزيج الطاقة المحلي. ^{[ 79 ]}

فترة استرداد الطاقة

بشكل عام، تتطلب الألواح الرقيقة طاقة أقل في الإنتاج مقارنةً بألواح السيليكون أحادي البلورة، ^{[ 79 ]} لا سيما وأن بعض تقنيات الأغشية الرقيقة الناشئة تتمتع بإمكانية معالجة فعّالة ومنخفضة التكلفة بتقنية اللفائف . ^{[ 31 ]} ونتيجةً لذلك، تميل تقنيات الأغشية الرقيقة إلى التفوق على السيليكون أحادي البلورة من حيث فترة استرداد الطاقة، باستثناء ألواح السيليكون غير المتبلور. تتميز خلايا الأغشية الرقيقة عادةً بكفاءة أقل من خلايا الطاقة الشمسية أحادية البلورة، ويعود هذا التأثير بشكل كبير إلى انخفاض الطلب على الطاقة الأولية (PED) المرتبط بإنتاج هذه الخلايا.

فترة استرداد الطاقة للألواح الشمسية الرقيقة
تكنولوجيا الخلايا الكهروضوئية	سنوات EPBT
السيليكون غير المتبلور	2.75
السيليكون أحادي البلورة	2.39
رابطة الدول المستقلة	1.88
البيروفسكايت	1.25
لقاح شلل الأطفال الفموي	1.21
DSPV	1.19
QDPV	0.99
كادميوم تيلورايد	0.738
*ليس غشاء رقيق، تم توفيره للمقارنة. البيانات من ^{[ 124 ]}^{[ 31 ]}^{[ 79 ]}^{[ 68 ].} عند توفير نطاق من EPBTs، تم الإبلاغ عن نقطة المنتصف للنطاق.

يلعب التطبيق الذي تُستخدم فيه الوحدات وعملية إعادة تدوير المواد (إن وُجدت) دورًا كبيرًا في كفاءة الطاقة الإجمالية وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري طوال عمر الخلية. قد يؤدي دمج الوحدات في تصميم المباني إلى تقليل كبير في الأثر البيئي للخلايا نظرًا لتجنب الانبعاثات المرتبطة بإنتاج مواد البناء التقليدية، مثل الانبعاثات المتجنبة من إنتاج بلاط الأسقف لسقف شمسي مُدمج في المبنى. [79] يُعد هذا التأثير بالغ الأهمية للخلايا الشمسية الرقيقة، التي تُناسب طبيعتها خفيفة الوزن والمرنة أنظمة الخلايا الكهروضوئية المُدمجة في المباني. ^{[ 78 ]} انخفاض الانبعاثات بنسبة 70-90% في تطبيقات الشحن المحمول. [68] ينطبق هذا التأثير على بعض التطبيقات الأخرى أيضًا، فعلى سبيل المثال، تُصدر الخلايا الكهروضوئية العضوية انبعاثات أقل بنسبة 55% من السيليكون البلوري في تطبيقات الألواح الشمسية. ^{وبالمثل ، يُمكن} أن ^{يؤدي تجنب الانبعاثات} من إعادة تدوير مكونات الخلايا الشمسية، بدلًا من جمع ومعالجة مواد جديدة، إلى انخفاض كبير في الاستهلاك التراكمي للطاقة وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري. تتوفر عمليات إعادة التدوير للعديد من مكونات الخلايا الشمسية أحادية البلورة، بالإضافة إلى الركيزة الزجاجية، ومركبي كبريتيد الكادميوم والتيلوريوم (CdTe) وكبريتيد الكادميوم (CdS) في خلايا CdTe الشمسية. ^{[ 124 ]} أما بالنسبة للألواح التي لا تتوفر لها عمليات إعادة تدوير، وخاصةً الألواح ذات العمر الافتراضي القصير مثل الخلايا الكهروضوئية العضوية، فقد يُسهم التخلص من الألواح بشكل كبير في التأثير البيئي، وقد لا يكون هناك فرق يُذكر في عوامل التأثير البيئي سواءً تم حرق اللوح أو إرساله إلى مكب النفايات. ^{[ 68 ]}

انبعاثات المعادن الثقيلة وسميتها للإنسان

على الرغم من أن اختيار المواد واستخراجها لا يلعب دورًا كبيرًا في إمكانية الاحتباس الحراري، حيث أن استخدام الكهرباء في عملية التصنيع هو المساهم الأكبر عالميًا تقريبًا، إلا أنه غالبًا ما يكون له تأثير كبير على عوامل التأثير البيئي المهمة الأخرى، بما في ذلك السمية البشرية، وانبعاثات المعادن الثقيلة، وإمكانية التحمض، واستنزاف المعادن والأوزون.

تُعدّ سمية الكادميوم وانبعاثات المعادن الثقيلة من العوامل المؤثرة الهامة في إنتاج الخلايا الشمسية الرقيقة، إذ يُثير التأثير البيئي والصحي المحتمل لاستخدام الكادميوم قلقًا بالغًا منذ طرح خلايا CdTe في السوق التجارية في تسعينيات القرن الماضي، حين لم تكن مخاطر المركبات المحتوية على الكادميوم مفهومة جيدًا. ^{[ 127 ]} ولا يزال القلق العام بشأن خلايا CdTe الشمسية مستمرًا مع ازدياد شيوعها. ^{[ 128 ]} الكادميوم مادة شديدة الخطورة ^{[ 129 ]} تُسبب تلفًا في الكلى والعظام والرئتين، ويُعتقد أنها تزيد من خطر الإصابة بالسرطان. ^{[ 130 ]} في البداية، صُنّفت جميع المركبات المحتوية على الكادميوم على أنها خطرة، مع أننا نعلم الآن أنه على الرغم من خطورة كل من الكادميوم والتيلوريوم على حدة، فإن مركب CdTe يتميز بثبات كيميائي عالٍ ^{[ 2 ]} وانخفاض ذوبانيته، ويُشكّل خطرًا ضئيلًا على صحة الإنسان. ^{[ 127 ]}

يشكل الكادميوم المستخدم كمادة أولية خطراً أكبر، وكذلك المواد الأولية مثل كبريتيد الكادميوم وأسيتات الكادميوم، والتي تُستخدم بكثرة في الخلايا الكهروضوئية الأخرى، وغالباً ما تُساهم بشكل كبير في عوامل التأثير البيئي مثل سمية المواد على الإنسان وانبعاثات المعادن الثقيلة. ^{[ 64 ]} قد تكون هذه التأثيرات أكثر وضوحاً في عمليات التصنيع النانوي التي تُنتج أيونات الكادميوم في المحلول، مثل تصنيع النقاط الكمومية للخلايا الكهروضوئية الكمومية. ^{[ 31 ]} نتيجةً لهذه التأثيرات، يُلاحظ أن إنتاج خلايا CdTe الشمسية يتميز بانبعاثات معادن ثقيلة أقل من تصنيع الأغشية الرقيقة الشمسية الأخرى. في الواقع، يتميز إنتاج CdTe بانبعاثات كادميوم أقل من تصنيع السيليكون الشريطي، والسيليكون متعدد البلورات، والسيليكون أحادي البلورة، أو الخلايا الكهروضوئية الكمومية، فضلاً عن انخفاض انبعاثات النيكل والزئبق والزرنيخ والكروم والرصاص. ^{[ 31 ]} من حيث إجمالي انبعاثات المعادن الثقيلة، فإن الخلايا الكهروضوئية ذات النقاط الكمومية لديها أعلى انبعاثات من مواد الخلايا الكهروضوئية بحوالي 0.01 ملغم/كيلوواط ساعة، ولكنها لا تزال تحتوي على إجمالي انبعاثات معادن ثقيلة أقل من أي مصدر آخر للكهرباء المتجددة أو غير المتجددة، كما هو موضح في الرسم البياني.

إجمالي انبعاثات المعادن الثقيلة حسب مصدر الكهرباء
مصدر الطاقة	إجمالي انبعاثات المعادن الثقيلة (ملغم/كيلوواط ساعة)
زيت	3.9
رياح	0.61
ديزل	0.32
الفحم	0.24
الليغنيت	0.22
كول	0.13
الطاقة الكهرومائية	0.039
الغاز الطبيعي	0.029
QDPV	0.010
البيانات من ^{[ 31 ]}

أدى السعي لتخفيف المخاوف المتعلقة بالسلامة، وخاصةً فيما يخص خلايا الكادميوم وخلايا كبريتيد الكادميوم (CdTe)، إلى تطوير مواد كهروضوئية أخرى من الكالكوجينيدات غير السامة أو الأقل سمية، ولا سيما الكالكوجينيدات القائمة على الأنتيمون. في هذه الخلايا الكالكوجينية الناشئة، يُعد استخدام كبريتيد الكادميوم (CdS) المساهم الأكبر في عوامل التأثير، مثل سمية المواد على الإنسان واستنزاف المعادن، على الرغم من أن الفولاذ المقاوم للصدأ يُسهم بشكل كبير في تأثير هذه المواد وغيرها من المواد الكهروضوئية. ففي خلايا CIGS، على سبيل المثال، يُمثل الفولاذ المقاوم للصدأ 80% من إجمالي السمية المرتبطة بإنتاج الخلايا، كما يُسهم بشكل كبير في استنزاف طبقة الأوزون. ^{[ 64 ]}

السمية البشرية لإنتاج الكهرباء
مصدر الطاقة	HT (kg 1.4DB _eq /kWh)
الليغنيت	1.9
الفحم	0.24
CZGeSe	0.018
البيروفسكايت	0.018
Sb ₂ Se ₃	0.018
Sb ₂ S ₃	0.018
CZTS	0.013
CZTSe	0.012
السيليكون أحادي البلورة	0.0069
OPV-D	0.0021
البيانات من ^{[ 64 ]}^{[ 69 ]}^{[ 68 ]}^{[ 131 ]}

من العوامل المؤثرة الأخرى ذات الأهمية في تصنيع الخلايا الكهروضوئية، إمكانية التحمض، والتي تُحدد كمية انبعاثات أكاسيد الكبريت والنيتروجين التي تُساهم في تحمض التربة والمياه العذبة والمحيطات، وما يترتب على ذلك من آثار بيئية سلبية. وفي هذا الصدد، تُسجل الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة الكمومية (QDPV) أقل الانبعاثات، تليها مباشرةً خلايا كبريتيد الكادميوم والتيلوريوم (CdTe) . ^{[ 31 ]}

انظر أيضاً

مراجع

1 2 "مخطط كفاءة خلايا البحث الأفضل" . www.nrel.gov . تم الاطلاع عليه في 5 أبريل 2023 .
1 2 3 4 5 "تقرير الخلايا الكهروضوئية" (PDF) . معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية، ISE.
1 2 3 فيلدمان، ديفيد؛ دوميت، كريستا؛ جاريت، زوبوي؛ مارغوليس، روبرت (12 يوليو 2022). "تحديث صناعة الطاقة الشمسية لصيف 2022" (ملف PDF) . المختبر الوطني للطاقة المتجددة .
↑ ماداو، مارك ج. (2011). من الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS) إلى الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة الحيوية (Bio-MEMS) والأنظمة النانوية الكهروميكانيكية الحيوية (Bio-NEMS): تقنيات التصنيع والتطبيقات . مطبعة CRC. ص 246. ISBN 978-1-4398-9524-5.
↑ "جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2000" . NobelPrize.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 مارس 2023 .
↑ "التاريخ" . معهد تحويل الطاقة . تم الاطلاع عليه في 26 مارس 2023 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
↑ "أوراق كارل فولفغانغ بوير | أدوات البحث عن المخطوطات والمجموعات الأرشيفية" . library.udel.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 مارس 2023 .
↑ لانديس، جيفري أ.؛ بيلي، شيلا ج.؛ فلود، دينيس ج. (5 يونيو 1989). "تطورات في الخلايا الشمسية الرقيقة لتوليد الطاقة الكهروضوئية الفضائية خفيفة الوزن" (ملف PDF) . خادم التقارير الفنية لوكالة ناسا (NTRS) . الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (ناسا)، مركز لويس للأبحاث.
↑ والاس، دبليو إل؛ سابيسكي، إي إس (أغسطس 1986). "وضع ومستقبل أبحاث السيليكون غير المتبلور المدعومة حكوميًا في الولايات المتحدة" (ملف PDF) . المختبر الوطني للطاقة المتجددة .
1 2 3 4 "تاريخ الطاقة الشمسية" (ملف PDF) . وزارة الطاقة الأمريكية، مكتب كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 مارس 2023 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
↑ واتس، آر إل؛ سميث، إس إيه؛ ديركس، جيه إيه (أبريل 1985). "تقدم صناعة الخلايا الكهروضوئية حتى عام 1984" (ملف PDF) . مختبر شمال غرب المحيط الهادئ، الذي يديره معهد باتيل التذكاري لصالح وزارة الطاقة الأمريكية. مكتب المعلومات العلمية والتقنية التابع لوزارة الطاقة الأمريكية . doi : 10.2172/5685828 . OSTI 5685828. تاريخ الاسترجاع: 26 مارس 2023 .
↑ "أكثر الخلايا الشمسية كفاءة في العالم" . www.nrel.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 مارس 2023 .
1 2 "مبنى فور تايمز سكوير - نظام كهروضوئي متكامل" (ملف PDF) . كيس + كاثكارت، مهندسون معماريون . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 مارس 2023 .
^ باوهويس، جي جي. مولدر، ب. شيرمر، جي جي؛ هافركامب، إي جيه؛ ديلين، جيه فان؛ لارسن، بي كيه (2005). "الخلايا الشمسية GaAs ذات الأغشية الرقيقة عالية الكفاءة مع تحسين صلابة الإشعاع" . المؤتمر الأوروبي العشرون للطاقة الشمسية الكهروضوئية : 468-471 .
1 2 كامات، براشانت ف. (18 أكتوبر 2008). "الخلايا الشمسية ذات النقاط الكمومية. بلورات أشباه الموصلات النانوية كحاصدات للضوء" . مجلة الكيمياء الفيزيائية ج . 112 (48): 18737-18753 . doi : 10.1021/jp806791s .
↑ أوريغان، برايان؛ غراتزل، مايكل (أكتوبر 1991). "خلية شمسية منخفضة التكلفة وعالية الكفاءة تعتمد على أغشية TiO2 الغروية الحساسة للصبغة" . مجلة نيتشر . 353 (6346): 737-740 . Bibcode : 1991Natur.353..737O . doi : 10.1038/353737a0 . ISSN 1476-4687 . S2CID 4340159 .
↑ "النقاط الكمومية تعد بتحسين كفاءة الخلايا الشمسية بشكل كبير" (ملف PDF) . المختبر الوطني للطاقة المتجددة . أغسطس 2013.
^ كوجيما، أكيهيرو؛ تيشيما، كينجيرو؛ شيراي، ياسو؛ مياساكا ، تسوتومو (6 مايو 2009). "بيروفسكايت الهاليد العضوي المعدني كمحسسات للضوء المرئي للخلايا الكهروضوئية". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 131 (17): 6050–6051 . بيب كود : 2009JAChS.131.6050K . دوى : 10.1021/ja809598r . ردمك 1520-5126 . بميد 19366264 .
↑ "تاريخ الخلايا الشمسية المصنوعة من البيروفسكايت" . blog.bccresearch.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 مارس 2023 .
↑ لي، بريندن (10 يونيو 2015). "الخلايا الشمسية المطبوعة تحمل وعدًا للمناطق الريفية غير المضاءة - آسيا والمحيط الهادئ" . SciDevNet . مؤرشف من الأصل في 1 أبريل 2022.
↑ "خلايا شمسية خفيفة كفقاعة صابون" . أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا | معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . 26 فبراير 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 مارس 2023 .
١ ٢ "خلية شمسية رقيقة للغاية قادرة على تحويل أي سطح إلى مصدر طاقة" . أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا | معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . ٩ ديسمبر ٢٠٢٢. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٧ مارس ٢٠٢٣ .
↑ سارافانابافانانثام، مايوران؛ مواورا، جيريميا؛ بولوفيتش، فلاديمير (9 ديسمبر 2022). "وحدات كهروضوئية عضوية مطبوعة على ركائز رقيقة للغاية قابلة للنقل كمصادر طاقة إضافية" . طرق صغيرة . 7 (1) 2200940. doi : 10.1002/smtd.202200940 . hdl : 1721.1/148043 . ISSN 2366-9608 . PMID 36482828. S2CID 254524625 .
↑ "photovoltaics-report-slides.pdf" (ملف PDF) . معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية (ISE). 7 نوفمبر 2013. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) في 25 يوليو 2014.
↑ "الخلايا الكهروضوئية 101، الجزء 2: اتجاهات البحث في الخلايا الكهروضوئية الشمسية" . Energy.gov . تم الاطلاع عليه في 5 أبريل 2023 .
↑ "التأثير الكهروضوئي | PVEducation" . www.pveducation.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 أبريل 2023 .
↑ كانجسابانيك، جيبان؛ سفندسن، مارك كامبر؛ تغيزاده، علي رضا؛ كروفيتو، أندريا؛ ثايجيسن ، كريستيان س. (2 نوفمبر 2022). “أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق غير المباشرة للخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة: حساب الإنتاجية العالية للامتصاص بمساعدة الفونون” . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 144 (43): 19872– 19883. أرخايف : 2207.09569 . بيب كود : 2022JAChS.14419872K . دوى : 10.1021/jacs.2c07567 . ISSN 0002-7863 . بميد 36270007 . S2CID 250699345 .
↑ بيرس، ج.؛ لاو، أ. (2002). "تحليل صافي الطاقة لإنتاج الطاقة المستدامة من الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون" (ملف PDF) . الطاقة الشمسية . ص 181-186 . doi : 10.1115/SED2002-1051 . ISBN 978-0-7918-1689-9.
↑ بيانات الشركات الرائدة في السوق: First Solar للأغشية الرقيقة، و Suntech و SunPower للسيليكون البلوري
١ ٢ ٣ "تقرير الخلايا الكهروضوئية" (ملف PDF) . معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية. ٢٨ يوليو ٢٠١٤. مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية في ٩ أغسطس ٢٠١٤. تم الاطلاع عليه في ٣١ أغسطس ٢٠١٤ .
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 شينغول، هاتيس؛ ثيس، توماس ل. (1 يناير 2011). "تقييم الأثر البيئي للخلايا الكهروضوئية ذات النقاط الكمومية (QDPV) من الحصول على المواد الخام إلى الاستخدام". مجلة الإنتاج الأنظف . 19 (1): 21-31 . Bibcode : 2011JCPro..19...21S . doi : 10.1016/j.jclepro.2010.08.010 . ISSN 0959-6526 .
↑ ورقة بيانات سلسلة First Solar 6 ، 5 مارس 2021
↑ فثيناكيس، فاسيليس م. (2004). "تحليل تأثير دورة حياة الكادميوم في إنتاج الخلايا الكهروضوئية من كبريتيد الكادميوم" (ملف PDF) . مجلة مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 8 (4): 303-334 . Bibcode : 2004RSERv...8..303F . doi : 10.1016/j.rser.2003.12.001 . مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية في 8 مايو 2014.
↑ فيرنر، يورغن هـ. (2 نوفمبر 2011). "المواد السامة في وحدات الخلايا الكهروضوئية" (ملف PDF) . postfreemarket.net . معهد الخلايا الكهروضوئية، جامعة شتوتغارت، ألمانيا - المؤتمر الدولي الحادي والعشرون لعلوم وهندسة الخلايا الكهروضوئية 2011، فوكوكا، اليابان. ص 2. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 21 ديسمبر 2014. تم الاطلاع عليه في 23 سبتمبر 2014 .
↑ "معلومات أساسية حول سلامة أغشية الكادميوم تيلورايد الرقيقة من شركة فيرست سولار" . www.greentechmedia.com . 13 مايو 2024.
↑ "الكادميوم: الجانب المظلم للأغشية الرقيقة؟ - موقع أولد جيجا أوم" . old.gigaom.com . مؤرشف من الأصل في 2 يوليو 2022.
↑ "تحليل قيود العرض، المختبر الوطني للطاقة المتجددة" .
↑ غرين، إم إيه؛ وآخرون (2023). "جداول كفاءة الخلايا الشمسية (الإصدار 62)" . التقدم في الخلايا الكهروضوئية . 31 (7): 651-663 . doi : 10.1002/pip.3726 .
^ “بيان صحفي” (PDF) . أفانسيس جي إم بي إتش.
^ "الطاقة الشمسية المرنة مع Rekordwirkungsgrad von 22,2%" . إمبا.
↑ "وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية المرنة ذات المساحة الكبيرة تُظهر أداءً مكافئًا للسيليكون البلوري" . ميا سوليه. 8 نوفمبر 2019.
↑ "تقرير الخلايا الكهروضوئية" (PDF) . معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية (ISE).
↑ «باحثون كوريون يحققون رقماً قياسياً عالمياً في كفاءة الخلايا الشمسية الترادفية المرنة المصنوعة من البيروفسكايت-CIGS بنسبة 23.64%» . مجلة بي في الدولية. 10 أبريل 2025. تاريخ الاطلاع: 24 يناير 2026 .
^ ويت، دبليو. وآخرون . (2014). “استبدال الطبقة العازلة CdS في الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة CIGS”. فراغ في Forschung und Praxis . 26 : 23 – 27. دوى : 10.1002/vipr.201400546 .
↑ شين، إم جيه؛ وآخرون (2021). "أداء الخلايا الشمسية ثنائية الوجه من نوع Cu(In,Ga)Se2 فائقة الرقة وشبه الشفافة _ذات أقطاب أكسيد موصلة شفافة أمامية وخلفية". مجلة علوم الأسطح التطبيقية . 535 147732. Bibcode : 2021ApSS..53547732S . doi : 10.1016/j.apsusc.2020.147732 .
1 2 "الورقة البيضاء لـ CIGS" (PDF) . Zentrum für Sonnenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW).
1 2 غرين، إم إيه (2003)، "الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون البلوري والأغشية الرقيقة: الوضع الراهن والإمكانات المستقبلية"، الطاقة الشمسية ، 74 (3): 181-192 ، رمز Bibcode : 2003SoEn...74..181G ، doi : 10.1016/S0038-092X(03)00187-7 .
↑ الخلايا الكهروضوئية . Engineering.Com (9 يوليو 2007). تم الاطلاع عليه في 19 يناير 2011.
^ “Amorphes Silizium für Solarzellen” (PDF) (في الألمانية).
↑ أرفيند شاه وآخرون (2003): السيليكون الميكروكريستالي والخلايا الشمسية الترادفية الميكرومورفية. في: مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية ، 78 ، ص 469-491
↑ "تم تحقيق كفاءة قياسية جديدة لوحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية" . موقع شركة TEL Solar الإلكتروني . شركة TEL Solar . تاريخ الاطلاع: 14 يوليو 2014 .
↑ جيه إم بيرس؛ إن. بودرازا؛ آر دبليو كولينز؛ إم إم الجاسم؛ كيه إم جونز؛ جيه دينغ؛ سي آر ورونسكي (2007). "تحسين جهد الدائرة المفتوحة في الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون غير المتبلور مع وصلات من النوع p ذات طور مختلط (غير متبلور + نانوي التبلور) ومحتوى نانوي منخفض" (ملف PDF) . مجلة الفيزياء التطبيقية . 101 (11): 114301–114301–7. رمز Bibcode : 2007JAP...101k4301P . doi : 10.1063/1.2714507 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 14 يونيو 2011. تم الاسترجاع في 12 يونيو 2009 .
↑ بيرس، جيه إم؛ بودرازا، إن؛ كولينز، آر دبليو؛ الجاسم، إم إم؛ جونز، كيه إم؛ دينغ، جيه؛ ورونسكي، سي آر (2007). "تحسين جهد الدائرة المفتوحة في الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون غير المتبلور مع وصلات من النوع p ذات طور مختلط (غير متبلور + نانوي التبلور) ومحتوى نانوي منخفض" (ملف PDF) . مجلة الفيزياء التطبيقية . 101 (11): 114301–114301–7. رمز Bibcode : 2007JAP...101k4301P . doi : 10.1063/1.2714507 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 14 يونيو 2011. تم الاسترجاع في 12 يونيو 2009 .
↑ "خلايا شمسية من زرنيخيد الغاليوم" . sinovoltaics.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 نوفمبر 2020 .
↑ غرين، مارتن أ.؛ هيشيكاوا، يوشيهيرو؛ دنلوب، إيوان د.؛ ليفي، دين هـ.؛ هول-إيبينغر، يوشين؛ يوشيتا، ماساهيرو؛ هو-بيلي، أنيتا واي (2019). "جداول كفاءة الخلايا الشمسية (الإصدار 53)". التقدم في مجال الخلايا الكهروضوئية: البحوث والتطبيقات . 27 (1): 3-12 . doi : 10.1002/pip.3102 . ISSN 1099-159X . S2CID 104439991 .
↑ ناياك، بابيترا ك.؛ ماهيش، سوهاس؛ سنايث، هنري ج.؛ كاهين، ديفيد (2019). "تقنيات الخلايا الشمسية الكهروضوئية: تحليل أحدث التقنيات" . مجلة Nature Reviews Materials . 4 (4): 269-285 . Bibcode : 2019NatRM...4..269N . doi : 10.1038/s41578-019-0097-0 . ISSN 2058-8437 . S2CID 141233525 .
1 2 ماسيو، إينيس؛ كاتوني، أندريا؛ كولين، ستيفان (2 نوفمبر 2020). "التقدم والتوقعات للخلايا الشمسية فائقة الرقة" (ملف PDF) . مجلة نيتشر للطاقة . 5 (12): 959-972 . Bibcode : 2020NatEn...5..959M . doi : 10.1038/s41560-020-00714-4 . ISSN 2058-7546 . S2CID 228814810 .
↑ كوناجاي، ماكوتو؛ سوجيموتو، ميتسونوري؛ تاكاهاشي، كيوشي (1 ديسمبر 1978). "خلايا شمسية رقيقة من زرنيخيد الغاليوم عالية الكفاءة بتقنية الأغشية المقشرة" . مجلة نمو البلورات . 45 : 277-280 . Bibcode : 1978JCrGr..45..277K . doi : 10.1016/0022-0248(78)90449-9 . ISSN 0022-0248 .
↑ تشنغ، تشنغ-وي؛ شيو، كون-تينغ؛ لي، نينغ؛ هان، شو-جين؛ شي، ليثين؛ سادانا، ديفيندرا ك. (12 مارس 2013). "عملية فصل الطبقة الرقيقة لإعادة استخدام ركيزة زرنيخيد الغاليوم والإلكترونيات المرنة" . مجلة نيتشر كوميونيكيشنز . 4 (1): 1577. رمز Bibcode : 2013NatCo...4.1577C . doi : 10.1038/ncomms2583 . ISSN 2041-1723 . PMID 23481385 .
1 2 3 4 عفاز، إرتيزا توصيف؛ رامان، ماريلاند ميجانور؛ الإمام صفيات آل؛ بشار، خندكر لبابة؛ كبير، فهميد؛ مرتضى، دكتوراه إحسان؛ ساكب، سيد نزموس؛ مزاهد، FA (23 سبتمبر 2021). "مراجعة للتقنيات الأولية للخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة" . البحوث الهندسية السريعة . 3 (3): 032001. بيب كود : 2021ERExp...3c2001E . دوى : 10.1088/2631-8695/ac2353 . ردمك 2631-8695 . S2CID 237613178 .
↑ غرين، مارتن أ.؛ إيمري، كيث؛ هيشيكاوا، يوشيهيرو؛ وارتا، فيلهلم؛ دنلوب، إيوان د. (2015). "جداول كفاءة الخلايا الشمسية (الإصدار 45)" . التقدم في مجال الخلايا الكهروضوئية: البحوث والتطبيقات . 23 (1): 1-9 . doi : 10.1002/pip.2573 . ISSN 1099-159X .
↑ وانغ، وي؛ وينكلر، مارك ت.؛ غوناوان، أوكي؛ غوكمن، تايفون؛ تودوروف، تيودور ك.؛ تشو، يو؛ ميتزي، ديفيد ب. (2014). "خصائص أجهزة الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة من CZTSSe بكفاءة 12.6%" . مواد الطاقة المتقدمة . 4 (7) 1301465. Bibcode : 2014AdEnM...401465W . doi : 10.1002/aenm.201301465 . ISSN 1614-6840 .
1 2 لي، تايسو د.؛ إيبونغ، أباسيفريك يو. (1 أبريل 2017). "مراجعة لتقنيات الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة والتحديات" . مجلة مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 70 : 1286-1297 . Bibcode : 2017RSERv..70.1286L . doi : 10.1016/j.rser.2016.12.028 . ISSN 1364-0321 .
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 رسالتي، شهاب الدين؛ أوكوروافور، توبيشي؛ معلوف، أماني؛ سوسيدو، إدجاردو؛ بلاسيدي ، مارسيل (1 مايو 2022). "تقييم دورة حياة الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة المختلفة من الكالكوجينيد". الطاقة التطبيقية . 313 118888. بيب كود : 2022ApEn..31318888R . دوى : 10.1016/j.apenergy.2022.118888 . اتش دي ال : 2117/370823 . ISSN 0306-2619 . S2CID 247433824 .
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 سيفاراج، سانثوش؛ راثانسامي، راجاسيكار؛ كاليانان، جوبيناث فيلو؛ بانشال، هيتيش؛ جواد الربيعي، علي؛ موسى جابر، مصطفى؛ سعيد، ظفر؛ ميمون ، سايم (19 نوفمبر 2022). “مراجعة شاملة للأداء الحالي والتحديات والتقدم في الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة” (PDF) . الطاقات . 15 (22): 8688. دوى : 10.3390 / en15228688 . ISSN 1996-1073 .
↑ غراتزل، مايكل (31 أكتوبر 2003). "الخلايا الشمسية الحساسة للصبغة". مجلة الكيمياء الضوئية والبيولوجيا الضوئية ج: مراجعات الكيمياء الضوئية . 4 (2): 145-153 . CiteSeerX 10.1.1.687.8125 . doi : 10.1016/S1389-5567(03)00026-1 . ISSN 1389-5567 .
1 2 3 4 "مخطط كفاءة خلايا البحث الأفضل" . www.nrel.gov . تم الاطلاع عليه في 6 أبريل 2023 .
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 تسانغ، مايكل ب.؛ سونيمان، غيدو و.؛ باساني، داريو م. (1 نوفمبر 2016). "تقييم دورة حياة فرص وأثر الألواح الشمسية الكهروضوئية العضوية على البيئة مقارنةً بالتقنيات التقليدية". مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية . تحليل دورة الحياة والبيئة وعلم البيئة وتأثير تكنولوجيا الطاقة الشمسية. 156 : 37-48 . Bibcode : 2016SEMSC.156...37T . doi : 10.1016/j.solmat.2016.04.024 . ISSN 0927-0248 .
سيليك ، إيلكي؛ سونغ، تشاونينغ؛ سيمارولي، ألكسندر جيه؛ يان، يانفا؛ هيبن، مايكل جيه؛ أبول، ديفني (1 نوفمبر 2016). " تقييم دورة حياة خلايا البيروفسكايت الكهروضوئية: من المختبر إلى المصنع" . مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية . تحليل دورة الحياة، والبيئة، وعلم البيئة، وتأثير تكنولوجيا الطاقة الشمسية. 156 : 157-169 . Bibcode : 2016SEMSC.156..157C . doi : 10.1016/j.solmat.2016.04.037 . ISSN 0927-0248 .
↑ "نوع جديد مستقر ومنخفض التكلفة من خلايا البيروفسكايت الشمسية" . PHYS.org . 17 يوليو 2014. تم الاطلاع عليه في 4 أغسطس 2015 .
↑ "الترسيب بالرش يوجه خلايا البيروفسكايت الشمسية نحو التسويق التجاري" . ChemistryWorld . 29 يوليو 2014. تم الاطلاع عليه في 4 أغسطس 2015 .
↑ "الخلايا الشمسية المصنوعة من البيروفسكايت" . أوسيلا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 أغسطس 2015 .
↑ هوانغ، شينجينغ؛ فان، ديجيو؛ لي، يونغشي؛ فورست، ستيفن ر. (20 يوليو 2022). "نمط تقشير متعدد المستويات لنموذج أولي لوحدة كهروضوئية عضوية شبه شفافة" . مجلة جول . 6 (7): 1581-1589 . Bibcode : 2022Joule...6.1581H . doi : 10.1016/j.joule.2022.06.015 . ISSN 2542-4785 . OSTI 1878096. S2CID 250541919 .
- ملخص مبسط: "نحو تصنيع خلايا شمسية شبه شفافة بحجم النوافذ" . جامعة ميشيغان . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أغسطس 2022 .
↑ "الألواح الشمسية الشفافة للنوافذ تحقق كفاءة قياسية بنسبة 8%" . أخبار جامعة ميشيغان . 17 أغسطس 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أغسطس 2022 .
↑ لي، يونغشي؛ غو، شيا؛ بنغ، تشنغشينغ؛ كو، بونينغ؛ يان، هونغ بينغ؛ آدي، هارالد؛ تشانغ، ماوجي؛ فورست، ستيفن ر. (سبتمبر 2020). "الخلايا الكهروضوئية العضوية شبه الشفافة ذات اللون المحايد لتطبيقات نوافذ الطاقة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 117 (35): 21147-21154 . Bibcode : 2020PNAS..11721147L . doi : 10.1073/pnas.2007799117 . ISSN 0027-8424 . PMC 7474591. PMID 32817532 .
↑ "باحثون يصنعون خلية شمسية عالية الشفافية باستخدام طبقة ذرية ثنائية الأبعاد" . جامعة توهوكو . تاريخ الاطلاع: 23 أغسطس 2022 .
↑ هي، شينغ؛ إيواموتو، يوتا؛ كانيكو، توشيرو؛ كاتو، توشياكي (4 يوليو 2022). "تصنيع خلية شمسية شبه غير مرئية بطبقة أحادية من WS2" . التقارير العلمية . 12 (1): 11315. Bibcode : 2022NatSR..1211315H . doi : 10.1038/s41598-022-15352- x . ISSN 2045-2322 . PMC 9253307. PMID 35787666 .
1 2 3 4 5 6 تشاتزيسيديريس، ماريوس د.؛ إسبينوزا، نيفيس؛ لوران، ألكسيس؛ كريبس، فريدريك س. (1 نوفمبر 2016). "منظورات التصميم البيئي لتقنيات الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة: مراجعة لدراسات تقييم دورة الحياة" (ملف PDF) . مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية . تحليل دورة الحياة، والبيئة، وعلم البيئة، وتأثير تكنولوجيا الطاقة الشمسية. 156 : 2-10 . Bibcode : 2016SEMSC.156....2C . doi : 10.1016/j.solmat.2016.05.048 . ISSN 0927-0248 . S2CID 99033877 .
١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٨ ٩ ١٠ ١١ ١٢ ١٣ كيتنر، نوح؛ غيوالا، شبير ح.؛ كامينز، ريتشارد م. (١ ديسمبر ٢٠١٣). "مقارنة دورة الحياة البيئية لأنظمة الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة من السيليكون أحادي البلورة والسيليكون غير المتبلور في تايلاند". الطاقة من أجل التنمية المستدامة . ١٧ (٦): ٦٠٥-٦١٤ . Bibcode : 2013ESusD..17..605K . doi : 10.1016/j.esd.2013.09.003 . ISSN 0973-0826 .
1 2 عفاز، ارتيزا توصيف؛ رامان، ماريلاند ميجانور؛ الإمام صفيات آل؛ بشار، خندكر لبابة؛ كبير، فهميد؛ مرتضى، دكتوراه إحسان؛ ساكب، سيد نزموس؛ مزاهد، FA (1 سبتمبر 2021). "مراجعة للتقنيات الأولية للخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة" . البحوث الهندسية السريعة . 3 (3): 032001. بيب كود : 2021ERExp...3c2001E . دوى : 10.1088/2631-8695/ac2353 . ردمك 2631-8695 . S2CID 237613178 .
↑ كيسي، تينا (27 فبراير 2014). "رقم قياسي جديد في كفاءة الخلايا الشمسية الرقيقة لشركة فيرست سولار" . كلين تكنيكا .
↑ "خلية باناسونيك الشمسية HIT تسجل رقماً قياسياً عالمياً في الكفاءة -" . 19 أبريل 2014.
↑ "حققت شركة سولار فرونتير رقماً قياسياً عالمياً في كفاءة الخلايا الشمسية الرقيقة بنسبة 22.3% - حملة تجديد الهند - الطاقة الشمسية الكهروضوئية، أخبار الطاقة الشمسية الهندية، أخبار طاقة الرياح الهندية، سوق طاقة الرياح الهندية" . www.renewindians.com . تاريخ الاطلاع: 14 ديسمبر 2015 .
↑ ليندهولم؛ فوسوم، جي جي؛ بورغيس، إي إل (1979). "تطبيق مبدأ التراكب على تحليل الخلايا الشمسية" . معاملات IEEE للأجهزة الإلكترونية . 26 (3): 165-171 . Bibcode : 1979ITED...26..165L . doi : 10.1109/T-ED.1979.19400 . ISSN 0018-9383 . S2CID 25916176 .
↑ "الكفاءة الكمية | PVEducation" . www.pveducation.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 أبريل 2023 .
↑ شو، يونلو؛ غونغ، تاو؛ مونداي، جيريمي ن. (2 سبتمبر 2015). "حد شوكلي-كويسر المعمم للخلايا الشمسية النانوية" . التقارير العلمية . 5 ( 1) 13536. arXiv : 1412.1136 . Bibcode : 2015NatSR...513536X . doi : 10.1038/srep13536 . ISSN 2045-2322 . PMC 4557037. PMID 26329479. S2CID 17029239 .
↑ "أسئلة وأجوبة حول الطاقة الشمسية الكهروضوئية: ما الجديد في الطاقة الشمسية الكهروضوئية المركزة؟" (ملف PDF) . المختبر الوطني للطاقة المتجددة . فبراير 2005.
↑ وايدنبورغ، بير آي؛ أبيرلي، أرمين جي (2007). "خلايا شمسية رقيقة من السيليكون متعدد البلورات على ركائز زجاجية ذات نسيج AIT" (ملف PDF) . التقدم في الإلكترونيات الضوئية . 2007 : 1-7 . doi : 10.1155/2007/24584 .
↑ "مصادر الطاقة المتجددة" . www.customwritingtips.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 23 فبراير 2013.
↑ شو، تشيدا؛ ياو، يوان؛ برويكنر، إريك؛ لي، لانفانغ؛ جيانغ، جينغ؛ نوزو، رالف ج.؛ ليو، لوغان (2014). "خلايا شمسية دقيقة من السيليكون الأسود ذات أغشية رقيقة تدمج هياكل مخروطية نانوية علوية لحصر الضوء واسع النطاق ومتعدد الاتجاهات". تقنية النانو . 25 (30) 305301. arXiv : 1406.1729 . Bibcode : 2014Nanot..25D5301X . doi : 10.1088 / 0957-4484/25/30/305301 . PMID 25006119. S2CID 206069610 .
^ مينديز، مانويل ج. سانشيز سوبرادو، أولالا؛ حق، سيرازول؛ ماتيوس، تياجو. أغواس، هوغو؛ فورتوناتو، الفيرا؛ مارتينز، رودريغو (1 يناير 2020)، "الفصل التاسع - الهياكل الأمامية الموجية الضوئية على الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة المصنوعة من السيليكون والبيروفسكايت" ، في إنريشي، فرانشيسكو؛ Righini، Giancarlo C. (eds.)، الخلايا الشمسية وإدارة الضوء ، إلسفير، الصفحات من 315 إلى 354، ISBN 978-0-08-102762-2تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 مارس 2023
↑ شوستر، كريستيان ستيفانو؛ كروبي، إيسوديانا؛ هالمي، يان؛ كوتش، محمد؛ مينديس، مانويل جواو؛ بيترز، إيان ماريوس؛ ييرسي، سيلجوك (2022)، "تمكين الخلايا الكهروضوئية بتقنيات إدارة الإضاءة الذكية"، في لاكنر، ماكسيميليان؛ سجادي، بهاراك؛ تشين، وي-ين (محررون)، دليل التخفيف من آثار تغير المناخ والتكيف معه ، تشام: دار نشر سبرينغر الدولية، ص 1165-1248 ، doi : 10.1007/978-3-030-72579-2_112 ، ISBN 978-3-030-72579-2
↑ وو، جيانغ؛ يو، بنغ؛ سوشا، أندريه س.؛ سابلون، كيمبرلي أ.؛ تشين، هاييوان؛ تشو، تشيهوا؛ لي، هاندونغ؛ جي، هاينينغ؛ نيو، شياوبين (1 أبريل 2015). "تحسين كفاءة النطاق العريض في الخلايا الشمسية ذات النقاط الكمومية المقترنة بنجوم نانوية بلازمونية متعددة الأشواك". طاقة النانو . 13 : 827-835 . Bibcode : 2015NEne...13..827W . doi : 10.1016/j.nanoen.2015.02.012 . S2CID 98282021 .
↑ يو، بنغ؛ ياو، ييسن؛ وو، جيانغ؛ نيو، شياوبين؛ روغاش، أندريه ل.؛ وانغ، تشيمينغ (9 أغسطس/آب 2017). "تأثيرات الجسيمات النانوية ذات النواة المعدنية البلازمونية والغلاف العازل على تعزيز امتصاص الضوء واسع النطاق في الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة" . التقارير العلمية . 7 (1): 7696. Bibcode : 2017NatSR...7.7696Y . doi : 10.1038/s41598-017-08077-9 . ISSN 2045-2322 . PMC 5550503. PMID 28794487 .
^ موراويك، سيويرين؛ مينديز، مانويل J.؛ فيلونوفيتش، سيرجي أ.؛ ماتيوس، تياجو. ميرابيلا، سلفاتوري؛ أغواس، هوغو؛ فيريرا، إيزابيل؛ سيموني، فرانشيسكا؛ فورتوناتو، الفيرا؛ مارتينز، رودريغو؛ بريولو، فرانشيسكو؛ كروبي ، إيسوديانا (30 يونيو 2014). "تعزيز التيار الكهروضوئي عريض النطاق في الخلايا الشمسية a-Si: H مع عاكسات خلفية بلازمونية" . البصريات اكسبريس . 22 (S4): A1059-70. بيب كود : 2014OExpr..22A1059M . دوى : 10.1364/OE.22.0A1059 . اتش دي ال : 10362/35672 . ردمك 1094-4087 . PMID 24978069 .
↑ مينديز، مانويل جيه؛ مورافيتش، سيفيرين؛ ماتيوس، تياجو؛ ليوبتشيك، أندري؛ أغواس، هوغو؛ فيريرا، إيزابيل؛ فورتوناتو، إلفيرا؛ مارتينز، رودريغو؛ بريولو، فرانشيسكو؛ كروبي، إيسوديانا (11 مارس 2015). "احتجاز الضوء واسع النطاق في الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة باستخدام الغرويات النانوية البلازمونية ذاتية التنظيم" . تقنية النانو . 26 (13) 135202. Bibcode : 2015Nanot..26m5202M . doi : 10.1088/0957-4484/26/13/135202 . ISSN 0957-4484 . PMID 25760231. S2CID 24473789 .
↑ تيري، ماسون ل.؛ ستراوب، أكسل؛ إينز، دانيال؛ سونغ، دينغ يوان؛ أبيرلي، أرمين ج. (2005). "تحسين كبير في جهد الدائرة المفتوحة عن طريق التلدين الحراري السريع للخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون الرقيق المتبلور في الطور الصلب والمُبخر على الزجاج". رسائل الفيزياء التطبيقية . 86 (17): 172108. Bibcode : 2005ApPhL..86q2108T . doi : 10.1063/1.1921352 .
^ يان، باوجي؛ يو، جوزين؛ سيفيك، لورا؛ يانغ، جيفري. جوها، سوبهندو؛ جيانغ، تشون شنغ (2011). "طبقة nc-SiOx:H المبتكرة ذات الوظيفة المزدوجة التي تؤدي إلى خلية شمسية سيليكونية ذات أغشية رقيقة متعددة الوصلات تتسم بالكفاءة بنسبة أكبر من 16%". رسائل الفيزياء التطبيقية . 99 (11): 11351. بيب كود : 2011ApPhL..99k3512Y . دوى : 10.1063/1.3638068 .
↑ يو، بنغ؛ وو، جيانغ؛ ليو، شينتينغ؛ شيونغ، جي؛ جاغاديش، تشينوباتي؛ وانغ، زيمينغ م. (1 ديسمبر 2016). "تصميم وتصنيع أسلاك نانوية من السيليكون لخلايا شمسية عالية الكفاءة" (ملف PDF) . نانو توداي . 11 (6): 704-737 . doi : 10.1016/j.nantod.2016.10.001 .
↑ RenewableEnergyWorld.com مقارنة بين أداء الخلايا الشمسية الرقيقة والسيليكون البلوري ، 3 يناير 2011
↑ ديان كاردويل ؛ كيث برادشر (9 يناير 2013). "شركة صينية تستحوذ على شركة أمريكية ناشئة في مجال الطاقة الشمسية" . صحيفة نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يناير 2013 .
↑ أندوركا، فرانك (8 يناير 2014). "خلايا CIGS الشمسية، ببساطة" . solarpowerworldonline.com/ . عالم الطاقة الشمسية. مؤرشف من الأصل في 19 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه في 16 أغسطس 2014 .
↑ «شركات كورية جنوبية تُنهي أو تُقلّص أعمالها في مجال الأغشية الرقيقة» . أخبار OFweek . OfWeek.com/. ١٧ يوليو ٢٠١٤. مؤرشف من الأصل في ٢٩ مايو ٢٠١٥. تم الاطلاع عليه في ٢٩ مايو ٢٠١٥ .
↑ «التقرير السنوي 2014» . IEA-PVPS. 21 مايو 2015. الصفحات 49، 78. قررت شركة سامسونج إس دي آي إيقاف إنتاج وحدات الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة من نوع CIGS. هانرجي: الجدول 3 في الصفحة 49
↑ solar-frontier.com – بيان صحفي: شركة سولار فرونتير تبني محطة طاقة شمسية بقدرة 150 ميجاواط بتقنية CIS في منطقة توهوكو، اليابان ، 19 ديسمبر 2013
↑ «افتتاح أكبر مزرعة للطاقة الشمسية في أستراليا في نينغان، غرب نيو ساوث ويلز» . ABC.net.au. ١٨ أبريل ٢٠١٥.
↑ بيرالتا، إيدر. (7 أبريل 2011) جنرال إلكتريك تكشف عن خطط لبناء أكبر مصنع للألواح الشمسية في الولايات المتحدة : ذا تو-واي . NPR. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 مايو 2011.
↑ PVTECH.org : شركة First Solar تستحوذ على الملكية الفكرية لأغشية CdTe الرقيقة من شركة GE وتُقيم شراكة تجارية ، 6 أغسطس 2013
↑ رابي، ستيف؛ جافي، مارك (4 نوفمبر 2012). "شركة أباوند سولار المفلسة في كولورادو تستمر في كونها قضية سياسية مثيرة للجدل" . دنفر بوست .
↑ "نهاية شركة ECD للطاقة الشمسية" . جرينتك ميديا . 14 فبراير 2012.
↑ "شركة أورليكون تتخلى عن أعمالها في مجال الطاقة الشمسية ومصير الخلايا الكهروضوئية المصنوعة من السيليكون غير المتبلور" . غرينتك ميديا . 2 مارس 2012.
↑ "ارقد بسلام: قائمة شركات الطاقة الشمسية التي توقفت عن العمل" . GreenTechMedia . 6 أبريل 2013. تم الاطلاع عليه في 30 يوليو 2015 .
↑ "شركة نوفا سولار، المعروفة سابقًا باسم أوبتي سولار، تترك فوهة بركانية مدخنة في فريمونت" . جرين تك ميديا . 24 فبراير 2012. تم الاطلاع عليه في 30 يوليو 2015 .
↑ "شركة تابعة صينية لشركة Suntech Power تعلن إفلاسها" . صحيفة نيويورك تايمز . 20 مارس 2013.
↑ "شركة صن تك تسعى للحصول على تمويل جديد بعد إفلاسها في الصين، بحسب ما أفاد به المصفي" . بلومبيرغ. 29 أبريل 2014.
↑ "مؤشر أسعار السوق الفورية لوحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية PVX" . SolarServer. 20 يونيو 2014. مؤرشف من الأصل في 29 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه في 30 يوليو 2015 .
↑ "0.38 يورو إلى دولار أمريكي - سعر صرف اليورو مقابل الدولار الأمريكي" . www.xe.com
↑ "الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة | الجمعية الأمريكية للطاقة الشمسية" .
↑ "مزايا وعيوب الأسقف المعدنية لمنزلك" .
1 2 "الألواح الشمسية مقابل الرقائق الرقيقة: التكاليف والمزايا والعيوب وأفضل العلامات التجارية" . 19 يناير 2022.
↑ زويبل، كين (سبتمبر 1995). "الأغشية الرقيقة: الماضي والحاضر والمستقبل" . التقدم في الخلايا الكهروضوئية: البحوث والتطبيقات . 3 (5): 279-293 . doi : 10.1002/pip.4670030503 .
↑ "اتحاد مسرعات تيلوريد الكادميوم" . www.nrel.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 أبريل 2023 .
1 2 3 4 جوردان، ديرك سي؛ كورتز، سارة ر. (يونيو 2012). "معدلات تدهور الخلايا الكهروضوئية - مراجعة تحليلية" (ملف PDF) . المختبر الوطني للطاقة المتجددة .
1 2 3 4 5 6 7 موتري، فينتشنزو؛ سيلورا، ماوريتسيو؛ كورتو، دومينيكو؛ فرانزيتا، فينسينزو؛ لونغو، سونيا؛ ميستريتا، مارينا؛ باريسي, ماريا لورا (يناير 2020). "استعراض تقييم دورة حياة الألواح الشمسية الكهروضوئية" . الطاقات . 13 (1): 252. دوى : 10.3390/en13010252 . اتش دي ال : 10447/392647 . ISSN 1996-1073 .
↑ "خلية شمسية رقيقة للغاية قادرة على تحويل أي سطح إلى مصدر طاقة" . أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا | معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . 9 ديسمبر 2022. تم الاطلاع عليه في 5 أبريل 2023 .
↑ "الطاقة الشمسية - 10 توقعات لعام 2022" . بلومبيرغ إن إي إف . 26 يناير 2022. تم الاطلاع عليه في 4 أبريل 2023 .
بابايجيت ، أصليهان ؛ إيثيراجان، أنيثا؛ مولر، مارك؛ كونينجز، بيرت (24 فبراير 2016). "سمية الخلايا الشمسية المصنوعة من بيروفسكايت هاليدات المعادن العضوية" . مجلة نيتشر ماتيريالز . 15 (3): 247-251 . Bibcode : 2016NatMa..15..247B . doi : 10.1038/nmat4572 . hdl : 2268/195044 . ISSN 1476-4660 . PMID 26906955 .
↑ "معلومات أساسية حول سلامة أغشية الكادميوم تيلورايد الرقيقة من شركة فيرست سولار" . www.greentechmedia.com . تاريخ الاطلاع: 5 أبريل 2023 .
↑ فثيناكيس، ف.م.؛ موسكوفيتز، ب.د. (21 مارس 1995). "الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة: القضايا الصحية والبيئية في تصنيعها واستخدامها والتخلص منها". التقدم في مجال الخلايا الكهروضوئية: البحوث والتطبيقات . 3 (5): 295-306 . doi : 10.1002/pip.4670030504 .
↑ موسكوفيتز، بول د. (23 فبراير 2007). "قضايا البيئة والصحة والسلامة المتعلقة بإنتاج واستخدام وحدات الخلايا الكهروضوئية المصنوعة من كبريتيد الكادميوم والتيلوريوم". المجلة الدولية للطاقة الشمسية . 12 ( 1-4 ): 259-281 . doi : 10.1080/01425919208909767 . ISSN 1992-1993 .
↑ بورتشارت-كورول، دوروتا؛ بوستيوفسكا، بافلينا؛ بلاوت، أغاتا؛ يورسوفا، سيمونا؛ كورول، جيرزي (1 نوفمبر 2018). "تقييم مقارن لدورة حياة أنظمة توليد الكهرباء الحالية والمستقبلية في جمهورية التشيك وبولندا". المجلة الدولية لتقييم دورة الحياة . 23 (11): 2165-2177 . Bibcode : 2018IJLCA..23.2165B . doi : 10.1007/s11367-018-1450-z . hdl : 10084/132821 . ISSN 1614-7502 . S2CID 116189232 .

مصادر

غراما، س. "دراسة استقصائية لصناعة وتقنيات الخلايا الكهروضوئية الشمسية ذات الأغشية الرقيقة." معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، 2008.
غرين، مارتن أ. "توحيد تكنولوجيا الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة: العقد القادم من الفرص." التقدم في الخلايا الكهروضوئية: البحوث والتطبيقات 14، العدد 5 (2006): 383-392.
غرين، ماجستير "التطورات الحديثة في الخلايا الكهروضوئية". الطاقة الشمسية 76، العدد 1-3 (2004): 3-8.
بوكارن، جاي. "الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة من السيليكون". التقدم في الإلكترونيات الضوئية 2007 (أغسطس 2007): 12.
أولال، إتش إس، وب. فون روديرن. "تقنيات الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة من CIGS وCdTe: التسويق، والقضايا الحرجة، والتطبيقات؛ نسخة أولية" (2007).
هيغيدوس، إس. "وحدات الطاقة الشمسية ذات الأغشية الرقيقة: البديل منخفض التكلفة وعالي الإنتاجية ومتعدد الاستخدامات لرقائق السيليكون." التقدم في الخلايا الكهروضوئية: البحوث والتطبيقات 14، العدد 5 (2006): 393-411.
بورتمنز، ج.، و ف. أرخيبوف. الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة: التصنيع، والخصائص، والتطبيقات. وايلي، 2006.
Wronski, CR, B. Von Roedern, and A. Kolodziej. “خلايا شمسية رقيقة من السيليكون المهدرج.” Vacuum 82, no. 10 (3 يونيو 2008): 1145–1150.
تشوبرا، كي إل، بي دي بولسون، وفي دوتا. "الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة: نظرة عامة". التقدم في مجال الخلايا الكهروضوئية: البحوث والتطبيقات 12، العدد 2-3 (2004): 69-92.
هاماكاوا، واي. الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة: الجيل القادم من الخلايا الكهروضوئية وتطبيقاتها. سبرينغر، 2004.
غرين، مارتن. "الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة: مراجعة للمواد والتقنيات والوضع التجاري." مجلة علوم المواد: المواد في الإلكترونيات 18 (1 أكتوبر 2007): 15-19.

روابط خارجية

تمت أرشفة Flexcellence في 10 مايو 2009 على موقع Wayback Machine ، وهو مشروع بحثي قصير المدى ممول من البرنامج الإطاري السادس للاتحاد الأوروبي. العنوان الكامل : تقنية اللفائف لإنتاج وحدات الخلايا الكهروضوئية المصنوعة من السيليكون الرقيق عالي الكفاءة ومنخفض التكلفة.

[:24-1] 1 2 "مخطط كفاءة خلايا البحث الأفضل" . www.nrel.gov . تم الاطلاع عليه في 5 أبريل 2023 .

[:1-2] 1 2 3 4 5 "تقرير الخلايا الكهروضوئية" (PDF) . معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية، ISE.

[:18-3] 1 2 3 فيلدمان، ديفيد؛ دوميت، كريستا؛ جاريت، زوبوي؛ مارغوليس، روبرت (12 يوليو 2022). "تحديث صناعة الطاقة الشمسية لصيف 2022" (ملف PDF) . المختبر الوطني للطاقة المتجددة .

[4] ماداو، مارك ج. (2011). من الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS) إلى الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة الحيوية (Bio-MEMS) والأنظمة النانوية الكهروميكانيكية الحيوية (Bio-NEMS): تقنيات التصنيع والتطبيقات . مطبعة CRC. ص 246. ISBN 978-1-4398-9524-5.

[5] "جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2000" . NobelPrize.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 مارس 2023 .

[6] "التاريخ" . معهد تحويل الطاقة . تم الاطلاع عليه في 26 مارس 2023 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )

[7] "أوراق كارل فولفغانغ بوير | أدوات البحث عن المخطوطات والمجموعات الأرشيفية" . library.udel.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 مارس 2023 .

[8] لانديس، جيفري أ.؛ بيلي، شيلا ج.؛ فلود، دينيس ج. (5 يونيو 1989). "تطورات في الخلايا الشمسية الرقيقة لتوليد الطاقة الكهروضوئية الفضائية خفيفة الوزن" (ملف PDF) . خادم التقارير الفنية لوكالة ناسا (NTRS) . الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (ناسا)، مركز لويس للأبحاث.

[9] والاس، دبليو إل؛ سابيسكي، إي إس (أغسطس 1986). "وضع ومستقبل أبحاث السيليكون غير المتبلور المدعومة حكوميًا في الولايات المتحدة" (ملف PDF) . المختبر الوطني للطاقة المتجددة .

[:02-10] 1 2 3 4 "تاريخ الطاقة الشمسية" (ملف PDF) . وزارة الطاقة الأمريكية، مكتب كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 مارس 2023 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )

[11] واتس، آر إل؛ سميث، إس إيه؛ ديركس، جيه إيه (أبريل 1985). "تقدم صناعة الخلايا الكهروضوئية حتى عام 1984" (ملف PDF) . مختبر شمال غرب المحيط الهادئ، الذي يديره معهد باتيل التذكاري لصالح وزارة الطاقة الأمريكية. مكتب المعلومات العلمية والتقنية التابع لوزارة الطاقة الأمريكية . doi : 10.2172/5685828 . OSTI 5685828. تاريخ الاسترجاع: 26 مارس 2023 .

[12] "أكثر الخلايا الشمسية كفاءة في العالم" . www.nrel.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 مارس 2023 .

[:23-13] 1 2 "مبنى فور تايمز سكوير - نظام كهروضوئي متكامل" (ملف PDF) . كيس + كاثكارت، مهندسون معماريون . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 مارس 2023 .

[14] باوهويس، جي جي. مولدر، ب. شيرمر، جي جي؛ هافركامب، إي جيه؛ ديلين، جيه فان؛ لارسن، بي كيه (2005). "الخلايا الشمسية GaAs ذات الأغشية الرقيقة عالية الكفاءة مع تحسين صلابة الإشعاع" . المؤتمر الأوروبي العشرون للطاقة الشمسية الكهروضوئية : 468-471 .

[:2-15] 1 2 كامات، براشانت ف. (18 أكتوبر 2008). "الخلايا الشمسية ذات النقاط الكمومية. بلورات أشباه الموصلات النانوية كحاصدات للضوء" . مجلة الكيمياء الفيزيائية ج . 112 (48): 18737-18753 . doi : 10.1021/jp806791s .

[16] أوريغان، برايان؛ غراتزل، مايكل (أكتوبر 1991). "خلية شمسية منخفضة التكلفة وعالية الكفاءة تعتمد على أغشية TiO2 الغروية الحساسة للصبغة" . مجلة نيتشر . 353 (6346): 737-740 . Bibcode : 1991Natur.353..737O . doi : 10.1038/353737a0 . ISSN 1476-4687 . S2CID 4340159 .

[17] "النقاط الكمومية تعد بتحسين كفاءة الخلايا الشمسية بشكل كبير" (ملف PDF) . المختبر الوطني للطاقة المتجددة . أغسطس 2013.

[18] كوجيما، أكيهيرو؛ تيشيما، كينجيرو؛ شيراي، ياسو؛ مياساكا ، تسوتومو (6 مايو 2009). "بيروفسكايت الهاليد العضوي المعدني كمحسسات للضوء المرئي للخلايا الكهروضوئية". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 131 (17): 6050–6051 . بيب كود : 2009JAChS.131.6050K . دوى : 10.1021/ja809598r . ردمك 1520-5126 . بميد 19366264 .

[19] "تاريخ الخلايا الشمسية المصنوعة من البيروفسكايت" . blog.bccresearch.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 مارس 2023 .

[20] لي، بريندن (10 يونيو 2015). "الخلايا الشمسية المطبوعة تحمل وعدًا للمناطق الريفية غير المضاءة - آسيا والمحيط الهادئ" . SciDevNet . مؤرشف من الأصل في 1 أبريل 2022.

[21] "خلايا شمسية خفيفة كفقاعة صابون" . أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا | معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . 26 فبراير 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 مارس 2023 .

[:222-22] ١ ٢ "خلية شمسية رقيقة للغاية قادرة على تحويل أي سطح إلى مصدر طاقة" . أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا | معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . ٩ ديسمبر ٢٠٢٢. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٧ مارس ٢٠٢٣ .

[23] سارافانابافانانثام، مايوران؛ مواورا، جيريميا؛ بولوفيتش، فلاديمير (9 ديسمبر 2022). "وحدات كهروضوئية عضوية مطبوعة على ركائز رقيقة للغاية قابلة للنقل كمصادر طاقة إضافية" . طرق صغيرة . 7 (1) 2200940. doi : 10.1002/smtd.202200940 . hdl : 1721.1/148043 . ISSN 2366-9608 . PMID 36482828. S2CID 254524625 .

[24] "photovoltaics-report-slides.pdf" (ملف PDF) . معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية (ISE). 7 نوفمبر 2013. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) في 25 يوليو 2014.

[25] "الخلايا الكهروضوئية 101، الجزء 2: اتجاهات البحث في الخلايا الكهروضوئية الشمسية" . Energy.gov . تم الاطلاع عليه في 5 أبريل 2023 .

[26] "التأثير الكهروضوئي | PVEducation" . www.pveducation.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 أبريل 2023 .

[27] كانجسابانيك، جيبان؛ سفندسن، مارك كامبر؛ تغيزاده، علي رضا؛ كروفيتو، أندريا؛ ثايجيسن ، كريستيان س. (2 نوفمبر 2022). “أشباه الموصلات ذات فجوة النطاق غير المباشرة للخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة: حساب الإنتاجية العالية للامتصاص بمساعدة الفونون” . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 144 (43): 19872– 19883. أرخايف : 2207.09569 . بيب كود : 2022JAChS.14419872K . دوى : 10.1021/jacs.2c07567 . ISSN 0002-7863 . بميد 36270007 . S2CID 250699345 .

[28] بيرس، ج.؛ لاو، أ. (2002). "تحليل صافي الطاقة لإنتاج الطاقة المستدامة من الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون" (ملف PDF) . الطاقة الشمسية . ص 181-186 . doi : 10.1115/SED2002-1051 . ISBN 978-0-7918-1689-9.

[29] بيانات الشركات الرائدة في السوق: First Solar للأغشية الرقيقة، و Suntech و SunPower للسيليكون البلوري

[Fraunhofer-PR-2014-30] ١ ٢ ٣ "تقرير الخلايا الكهروضوئية" (ملف PDF) . معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية. ٢٨ يوليو ٢٠١٤. مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية في ٩ أغسطس ٢٠١٤. تم الاطلاع عليه في ٣١ أغسطس ٢٠١٤ .

[:83-31] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 شينغول، هاتيس؛ ثيس، توماس ل. (1 يناير 2011). "تقييم الأثر البيئي للخلايا الكهروضوئية ذات النقاط الكمومية (QDPV) من الحصول على المواد الخام إلى الاستخدام". مجلة الإنتاج الأنظف . 19 (1): 21-31 . Bibcode : 2011JCPro..19...21S . doi : 10.1016/j.jclepro.2010.08.010 . ISSN 0959-6526 .

[32] ورقة بيانات سلسلة First Solar 6 ، 5 مارس 2021

[Fthenakis_303–334-33] فثيناكيس، فاسيليس م. (2004). "تحليل تأثير دورة حياة الكادميوم في إنتاج الخلايا الكهروضوئية من كبريتيد الكادميوم" (ملف PDF) . مجلة مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 8 (4): 303-334 . Bibcode : 2004RSERv...8..303F . doi : 10.1016/j.rser.2003.12.001 . مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية في 8 مايو 2014.

[34] فيرنر، يورغن هـ. (2 نوفمبر 2011). "المواد السامة في وحدات الخلايا الكهروضوئية" (ملف PDF) . postfreemarket.net . معهد الخلايا الكهروضوئية، جامعة شتوتغارت، ألمانيا - المؤتمر الدولي الحادي والعشرون لعلوم وهندسة الخلايا الكهروضوئية 2011، فوكوكا، اليابان. ص 2. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 21 ديسمبر 2014. تم الاطلاع عليه في 23 سبتمبر 2014 .

[35] "معلومات أساسية حول سلامة أغشية الكادميوم تيلورايد الرقيقة من شركة فيرست سولار" . www.greentechmedia.com . 13 مايو 2024.

[36] "الكادميوم: الجانب المظلم للأغشية الرقيقة؟ - موقع أولد جيجا أوم" . old.gigaom.com . مؤرشف من الأصل في 2 يوليو 2022.

[37] "تحليل قيود العرض، المختبر الوطني للطاقة المتجددة" .

[Efficiency_tables_vers._62-38] غرين، إم إيه؛ وآخرون (2023). "جداول كفاءة الخلايا الشمسية (الإصدار 62)" . التقدم في الخلايا الكهروضوئية . 31 (7): 651-663 . doi : 10.1002/pip.3726 .

[AVANCIS_module-39] “بيان صحفي” (PDF) . أفانسيس جي إم بي إتش.

[40] "الطاقة الشمسية المرنة مع Rekordwirkungsgrad von 22,2%" . إمبا.

[41] "وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية المرنة ذات المساحة الكبيرة تُظهر أداءً مكافئًا للسيليكون البلوري" . ميا سوليه. 8 نوفمبر 2019.

[42] "تقرير الخلايا الكهروضوئية" (PDF) . معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية (ISE).

[43] «باحثون كوريون يحققون رقماً قياسياً عالمياً في كفاءة الخلايا الشمسية الترادفية المرنة المصنوعة من البيروفسكايت-CIGS بنسبة 23.64%» . مجلة بي في الدولية. 10 أبريل 2025. تاريخ الاطلاع: 24 يناير 2026 .

[44] ويت، دبليو. وآخرون . (2014). “استبدال الطبقة العازلة CdS في الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة CIGS”. فراغ في Forschung und Praxis . 26 : 23 – 27. دوى : 10.1002/vipr.201400546 .

[45] شين، إم جيه؛ وآخرون (2021). "أداء الخلايا الشمسية ثنائية الوجه من نوع Cu(In,Ga)Se2 فائقة الرقة وشبه الشفافة _ذات أقطاب أكسيد موصلة شفافة أمامية وخلفية". مجلة علوم الأسطح التطبيقية . 535 147732. Bibcode : 2021ApSS..53547732S . doi : 10.1016/j.apsusc.2020.147732 .

[Whitepaper-46] 1 2 "الورقة البيضاء لـ CIGS" (PDF) . Zentrum für Sonnenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW).

[Green2-47] 1 2 غرين، إم إيه (2003)، "الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون البلوري والأغشية الرقيقة: الوضع الراهن والإمكانات المستقبلية"، الطاقة الشمسية ، 74 (3): 181-192 ، رمز Bibcode : 2003SoEn...74..181G ، doi : 10.1016/S0038-092X(03)00187-7 .

[eng07-48] الخلايا الكهروضوئية . Engineering.Com (9 يوليو 2007). تم الاطلاع عليه في 19 يناير 2011.

[49] “Amorphes Silizium für Solarzellen” (PDF) (في الألمانية).

[50] أرفيند شاه وآخرون (2003): السيليكون الميكروكريستالي والخلايا الشمسية الترادفية الميكرومورفية. في: مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية ، 78 ، ص 469-491

[51] "تم تحقيق كفاءة قياسية جديدة لوحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية" . موقع شركة TEL Solar الإلكتروني . شركة TEL Solar . تاريخ الاطلاع: 14 يوليو 2014 .

[52] جيه إم بيرس؛ إن. بودرازا؛ آر دبليو كولينز؛ إم إم الجاسم؛ كيه إم جونز؛ جيه دينغ؛ سي آر ورونسكي (2007). "تحسين جهد الدائرة المفتوحة في الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون غير المتبلور مع وصلات من النوع p ذات طور مختلط (غير متبلور + نانوي التبلور) ومحتوى نانوي منخفض" (ملف PDF) . مجلة الفيزياء التطبيقية . 101 (11): 114301–114301–7. رمز Bibcode : 2007JAP...101k4301P . doi : 10.1063/1.2714507 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 14 يونيو 2011. تم الاسترجاع في 12 يونيو 2009 .

[53] بيرس، جيه إم؛ بودرازا، إن؛ كولينز، آر دبليو؛ الجاسم، إم إم؛ جونز، كيه إم؛ دينغ، جيه؛ ورونسكي، سي آر (2007). "تحسين جهد الدائرة المفتوحة في الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون غير المتبلور مع وصلات من النوع p ذات طور مختلط (غير متبلور + نانوي التبلور) ومحتوى نانوي منخفض" (ملف PDF) . مجلة الفيزياء التطبيقية . 101 (11): 114301–114301–7. رمز Bibcode : 2007JAP...101k4301P . doi : 10.1063/1.2714507 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 14 يونيو 2011. تم الاسترجاع في 12 يونيو 2009 .

[54] "خلايا شمسية من زرنيخيد الغاليوم" . sinovoltaics.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 نوفمبر 2020 .

[55] غرين، مارتن أ.؛ هيشيكاوا، يوشيهيرو؛ دنلوب، إيوان د.؛ ليفي، دين هـ.؛ هول-إيبينغر، يوشين؛ يوشيتا، ماساهيرو؛ هو-بيلي، أنيتا واي (2019). "جداول كفاءة الخلايا الشمسية (الإصدار 53)". التقدم في مجال الخلايا الكهروضوئية: البحوث والتطبيقات . 27 (1): 3-12 . doi : 10.1002/pip.3102 . ISSN 1099-159X . S2CID 104439991 .

[56] ناياك، بابيترا ك.؛ ماهيش، سوهاس؛ سنايث، هنري ج.؛ كاهين، ديفيد (2019). "تقنيات الخلايا الشمسية الكهروضوئية: تحليل أحدث التقنيات" . مجلة Nature Reviews Materials . 4 (4): 269-285 . Bibcode : 2019NatRM...4..269N . doi : 10.1038/s41578-019-0097-0 . ISSN 2058-8437 . S2CID 141233525 .

[:0-57] 1 2 ماسيو، إينيس؛ كاتوني، أندريا؛ كولين، ستيفان (2 نوفمبر 2020). "التقدم والتوقعات للخلايا الشمسية فائقة الرقة" (ملف PDF) . مجلة نيتشر للطاقة . 5 (12): 959-972 . Bibcode : 2020NatEn...5..959M . doi : 10.1038/s41560-020-00714-4 . ISSN 2058-7546 . S2CID 228814810 .

[58] كوناجاي، ماكوتو؛ سوجيموتو، ميتسونوري؛ تاكاهاشي، كيوشي (1 ديسمبر 1978). "خلايا شمسية رقيقة من زرنيخيد الغاليوم عالية الكفاءة بتقنية الأغشية المقشرة" . مجلة نمو البلورات . 45 : 277-280 . Bibcode : 1978JCrGr..45..277K . doi : 10.1016/0022-0248(78)90449-9 . ISSN 0022-0248 .

[59] تشنغ، تشنغ-وي؛ شيو، كون-تينغ؛ لي، نينغ؛ هان، شو-جين؛ شي، ليثين؛ سادانا، ديفيندرا ك. (12 مارس 2013). "عملية فصل الطبقة الرقيقة لإعادة استخدام ركيزة زرنيخيد الغاليوم والإلكترونيات المرنة" . مجلة نيتشر كوميونيكيشنز . 4 (1): 1577. رمز Bibcode : 2013NatCo...4.1577C . doi : 10.1038/ncomms2583 . ISSN 2041-1723 . PMID 23481385 .

[:193-60] 1 2 3 4 عفاز، إرتيزا توصيف؛ رامان، ماريلاند ميجانور؛ الإمام صفيات آل؛ بشار، خندكر لبابة؛ كبير، فهميد؛ مرتضى، دكتوراه إحسان؛ ساكب، سيد نزموس؛ مزاهد، FA (23 سبتمبر 2021). "مراجعة للتقنيات الأولية للخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة" . البحوث الهندسية السريعة . 3 (3): 032001. بيب كود : 2021ERExp...3c2001E . دوى : 10.1088/2631-8695/ac2353 . ردمك 2631-8695 . S2CID 237613178 .

[61] غرين، مارتن أ.؛ إيمري، كيث؛ هيشيكاوا، يوشيهيرو؛ وارتا، فيلهلم؛ دنلوب، إيوان د. (2015). "جداول كفاءة الخلايا الشمسية (الإصدار 45)" . التقدم في مجال الخلايا الكهروضوئية: البحوث والتطبيقات . 23 (1): 1-9 . doi : 10.1002/pip.2573 . ISSN 1099-159X .

[62] وانغ، وي؛ وينكلر، مارك ت.؛ غوناوان، أوكي؛ غوكمن، تايفون؛ تودوروف، تيودور ك.؛ تشو، يو؛ ميتزي، ديفيد ب. (2014). "خصائص أجهزة الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة من CZTSSe بكفاءة 12.6%" . مواد الطاقة المتقدمة . 4 (7) 1301465. Bibcode : 2014AdEnM...401465W . doi : 10.1002/aenm.201301465 . ISSN 1614-6840 .

[auto-63] 1 2 لي، تايسو د.؛ إيبونغ، أباسيفريك يو. (1 أبريل 2017). "مراجعة لتقنيات الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة والتحديات" . مجلة مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 70 : 1286-1297 . Bibcode : 2017RSERv..70.1286L . doi : 10.1016/j.rser.2016.12.028 . ISSN 1364-0321 .

[:62-64] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 رسالتي، شهاب الدين؛ أوكوروافور، توبيشي؛ معلوف، أماني؛ سوسيدو، إدجاردو؛ بلاسيدي ، مارسيل (1 مايو 2022). "تقييم دورة حياة الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة المختلفة من الكالكوجينيد". الطاقة التطبيقية . 313 118888. بيب كود : 2022ApEn..31318888R . دوى : 10.1016/j.apenergy.2022.118888 . اتش دي ال : 2117/370823 . ISSN 0306-2619 . S2CID 247433824 .

[:124-65] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 سيفاراج، سانثوش؛ راثانسامي، راجاسيكار؛ كاليانان، جوبيناث فيلو؛ بانشال، هيتيش؛ جواد الربيعي، علي؛ موسى جابر، مصطفى؛ سعيد، ظفر؛ ميمون ، سايم (19 نوفمبر 2022). “مراجعة شاملة للأداء الحالي والتحديات والتقدم في الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة” (PDF) . الطاقات . 15 (22): 8688. دوى : 10.3390 / en15228688 . ISSN 1996-1073 .

[66] غراتزل، مايكل (31 أكتوبر 2003). "الخلايا الشمسية الحساسة للصبغة". مجلة الكيمياء الضوئية والبيولوجيا الضوئية ج: مراجعات الكيمياء الضوئية . 4 (2): 145-153 . CiteSeerX 10.1.1.687.8125 . doi : 10.1016/S1389-5567(03)00026-1 . ISSN 1389-5567 .

[:203-67] 1 2 3 4 "مخطط كفاءة خلايا البحث الأفضل" . www.nrel.gov . تم الاطلاع عليه في 6 أبريل 2023 .

[:102-68] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 تسانغ، مايكل ب.؛ سونيمان، غيدو و.؛ باساني، داريو م. (1 نوفمبر 2016). "تقييم دورة حياة فرص وأثر الألواح الشمسية الكهروضوئية العضوية على البيئة مقارنةً بالتقنيات التقليدية". مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية . تحليل دورة الحياة والبيئة وعلم البيئة وتأثير تكنولوجيا الطاقة الشمسية. 156 : 37-48 . Bibcode : 2016SEMSC.156...37T . doi : 10.1016/j.solmat.2016.04.024 . ISSN 0927-0248 .

[:73-69] سيليك ، إيلكي؛ سونغ، تشاونينغ؛ سيمارولي، ألكسندر جيه؛ يان، يانفا؛ هيبن، مايكل جيه؛ أبول، ديفني (1 نوفمبر 2016). " تقييم دورة حياة خلايا البيروفسكايت الكهروضوئية: من المختبر إلى المصنع" . مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية . تحليل دورة الحياة، والبيئة، وعلم البيئة، وتأثير تكنولوجيا الطاقة الشمسية. 156 : 157-169 . Bibcode : 2016SEMSC.156..157C . doi : 10.1016/j.solmat.2016.04.037 . ISSN 0927-0248 .

[70] "نوع جديد مستقر ومنخفض التكلفة من خلايا البيروفسكايت الشمسية" . PHYS.org . 17 يوليو 2014. تم الاطلاع عليه في 4 أغسطس 2015 .

[71] "الترسيب بالرش يوجه خلايا البيروفسكايت الشمسية نحو التسويق التجاري" . ChemistryWorld . 29 يوليو 2014. تم الاطلاع عليه في 4 أغسطس 2015 .

[72] "الخلايا الشمسية المصنوعة من البيروفسكايت" . أوسيلا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 أغسطس 2015 .

[73] هوانغ، شينجينغ؛ فان، ديجيو؛ لي، يونغشي؛ فورست، ستيفن ر. (20 يوليو 2022). "نمط تقشير متعدد المستويات لنموذج أولي لوحدة كهروضوئية عضوية شبه شفافة" . مجلة جول . 6 (7): 1581-1589 . Bibcode : 2022Joule...6.1581H . doi : 10.1016/j.joule.2022.06.015 . ISSN 2542-4785 . OSTI 1878096. S2CID 250541919 .
ملخص مبسط: "نحو تصنيع خلايا شمسية شبه شفافة بحجم النوافذ" . جامعة ميشيغان . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أغسطس 2022 .

[mwChI] ملخص مبسط: "نحو تصنيع خلايا شمسية شبه شفافة بحجم النوافذ" . جامعة ميشيغان . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أغسطس 2022 .

[74] "الألواح الشمسية الشفافة للنوافذ تحقق كفاءة قياسية بنسبة 8%" . أخبار جامعة ميشيغان . 17 أغسطس 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أغسطس 2022 .

[75] لي، يونغشي؛ غو، شيا؛ بنغ، تشنغشينغ؛ كو، بونينغ؛ يان، هونغ بينغ؛ آدي، هارالد؛ تشانغ، ماوجي؛ فورست، ستيفن ر. (سبتمبر 2020). "الخلايا الكهروضوئية العضوية شبه الشفافة ذات اللون المحايد لتطبيقات نوافذ الطاقة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 117 (35): 21147-21154 . Bibcode : 2020PNAS..11721147L . doi : 10.1073/pnas.2007799117 . ISSN 0027-8424 . PMC 7474591. PMID 32817532 .

[76] "باحثون يصنعون خلية شمسية عالية الشفافية باستخدام طبقة ذرية ثنائية الأبعاد" . جامعة توهوكو . تاريخ الاطلاع: 23 أغسطس 2022 .

[77] هي، شينغ؛ إيواموتو، يوتا؛ كانيكو، توشيرو؛ كاتو، توشياكي (4 يوليو 2022). "تصنيع خلية شمسية شبه غير مرئية بطبقة أحادية من WS2" . التقارير العلمية . 12 (1): 11315. Bibcode : 2022NatSR..1211315H . doi : 10.1038/s41598-022-15352- x . ISSN 2045-2322 . PMC 9253307. PMID 35787666 .

[:42-78] 1 2 3 4 5 6 تشاتزيسيديريس، ماريوس د.؛ إسبينوزا، نيفيس؛ لوران، ألكسيس؛ كريبس، فريدريك س. (1 نوفمبر 2016). "منظورات التصميم البيئي لتقنيات الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة: مراجعة لدراسات تقييم دورة الحياة" (ملف PDF) . مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية . تحليل دورة الحياة، والبيئة، وعلم البيئة، وتأثير تكنولوجيا الطاقة الشمسية. 156 : 2-10 . Bibcode : 2016SEMSC.156....2C . doi : 10.1016/j.solmat.2016.05.048 . ISSN 0927-0248 . S2CID 99033877 .

[:92-79] ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٨ ٩ ١٠ ١١ ١٢ ١٣ كيتنر، نوح؛ غيوالا، شبير ح.؛ كامينز، ريتشارد م. (١ ديسمبر ٢٠١٣). "مقارنة دورة الحياة البيئية لأنظمة الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة من السيليكون أحادي البلورة والسيليكون غير المتبلور في تايلاند". الطاقة من أجل التنمية المستدامة . ١٧ (٦): ٦٠٥-٦١٤ . Bibcode : 2013ESusD..17..605K . doi : 10.1016/j.esd.2013.09.003 . ISSN 0973-0826 .

[Efaz_032001-80] 1 2 عفاز، ارتيزا توصيف؛ رامان، ماريلاند ميجانور؛ الإمام صفيات آل؛ بشار، خندكر لبابة؛ كبير، فهميد؛ مرتضى، دكتوراه إحسان؛ ساكب، سيد نزموس؛ مزاهد، FA (1 سبتمبر 2021). "مراجعة للتقنيات الأولية للخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة" . البحوث الهندسية السريعة . 3 (3): 032001. بيب كود : 2021ERExp...3c2001E . دوى : 10.1088/2631-8695/ac2353 . ردمك 2631-8695 . S2CID 237613178 .

[fs_eff-81] كيسي، تينا (27 فبراير 2014). "رقم قياسي جديد في كفاءة الخلايا الشمسية الرقيقة لشركة فيرست سولار" . كلين تكنيكا .

[pn_eff-82] "خلية باناسونيك الشمسية HIT تسجل رقماً قياسياً عالمياً في الكفاءة -" . 19 أبريل 2014.

[83] "حققت شركة سولار فرونتير رقماً قياسياً عالمياً في كفاءة الخلايا الشمسية الرقيقة بنسبة 22.3% - حملة تجديد الهند - الطاقة الشمسية الكهروضوئية، أخبار الطاقة الشمسية الهندية، أخبار طاقة الرياح الهندية، سوق طاقة الرياح الهندية" . www.renewindians.com . تاريخ الاطلاع: 14 ديسمبر 2015 .

[84] ليندهولم؛ فوسوم، جي جي؛ بورغيس، إي إل (1979). "تطبيق مبدأ التراكب على تحليل الخلايا الشمسية" . معاملات IEEE للأجهزة الإلكترونية . 26 (3): 165-171 . Bibcode : 1979ITED...26..165L . doi : 10.1109/T-ED.1979.19400 . ISSN 0018-9383 . S2CID 25916176 .

[85] "الكفاءة الكمية | PVEducation" . www.pveducation.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 أبريل 2023 .

[86] شو، يونلو؛ غونغ، تاو؛ مونداي، جيريمي ن. (2 سبتمبر 2015). "حد شوكلي-كويسر المعمم للخلايا الشمسية النانوية" . التقارير العلمية . 5 ( 1) 13536. arXiv : 1412.1136 . Bibcode : 2015NatSR...513536X . doi : 10.1038/srep13536 . ISSN 2045-2322 . PMC 4557037. PMID 26329479. S2CID 17029239 .

[87] "أسئلة وأجوبة حول الطاقة الشمسية الكهروضوئية: ما الجديد في الطاقة الشمسية الكهروضوئية المركزة؟" (ملف PDF) . المختبر الوطني للطاقة المتجددة . فبراير 2005.

[88] وايدنبورغ، بير آي؛ أبيرلي، أرمين جي (2007). "خلايا شمسية رقيقة من السيليكون متعدد البلورات على ركائز زجاجية ذات نسيج AIT" (ملف PDF) . التقدم في الإلكترونيات الضوئية . 2007 : 1-7 . doi : 10.1155/2007/24584 .

[89] "مصادر الطاقة المتجددة" . www.customwritingtips.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 23 فبراير 2013.

[nanotech2014-90] شو، تشيدا؛ ياو، يوان؛ برويكنر، إريك؛ لي، لانفانغ؛ جيانغ، جينغ؛ نوزو، رالف ج.؛ ليو، لوغان (2014). "خلايا شمسية دقيقة من السيليكون الأسود ذات أغشية رقيقة تدمج هياكل مخروطية نانوية علوية لحصر الضوء واسع النطاق ومتعدد الاتجاهات". تقنية النانو . 25 (30) 305301. arXiv : 1406.1729 . Bibcode : 2014Nanot..25D5301X . doi : 10.1088 / 0957-4484/25/30/305301 . PMID 25006119. S2CID 206069610 .

[91] مينديز، مانويل ج. سانشيز سوبرادو، أولالا؛ حق، سيرازول؛ ماتيوس، تياجو. أغواس، هوغو؛ فورتوناتو، الفيرا؛ مارتينز، رودريغو (1 يناير 2020)، "الفصل التاسع - الهياكل الأمامية الموجية الضوئية على الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة المصنوعة من السيليكون والبيروفسكايت" ، في إنريشي، فرانشيسكو؛ Righini، Giancarlo C. (eds.)، الخلايا الشمسية وإدارة الضوء ، إلسفير، الصفحات من 315 إلى 354، ISBN 978-0-08-102762-2تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 مارس 2023

[92] شوستر، كريستيان ستيفانو؛ كروبي، إيسوديانا؛ هالمي، يان؛ كوتش، محمد؛ مينديس، مانويل جواو؛ بيترز، إيان ماريوس؛ ييرسي، سيلجوك (2022)، "تمكين الخلايا الكهروضوئية بتقنيات إدارة الإضاءة الذكية"، في لاكنر، ماكسيميليان؛ سجادي، بهاراك؛ تشين، وي-ين (محررون)، دليل التخفيف من آثار تغير المناخ والتكيف معه ، تشام: دار نشر سبرينغر الدولية، ص 1165-1248 ، doi : 10.1007/978-3-030-72579-2_112 ، ISBN 978-3-030-72579-2

[93] وو، جيانغ؛ يو، بنغ؛ سوشا، أندريه س.؛ سابلون، كيمبرلي أ.؛ تشين، هاييوان؛ تشو، تشيهوا؛ لي، هاندونغ؛ جي، هاينينغ؛ نيو، شياوبين (1 أبريل 2015). "تحسين كفاءة النطاق العريض في الخلايا الشمسية ذات النقاط الكمومية المقترنة بنجوم نانوية بلازمونية متعددة الأشواك". طاقة النانو . 13 : 827-835 . Bibcode : 2015NEne...13..827W . doi : 10.1016/j.nanoen.2015.02.012 . S2CID 98282021 .

[94] يو، بنغ؛ ياو، ييسن؛ وو، جيانغ؛ نيو، شياوبين؛ روغاش، أندريه ل.؛ وانغ، تشيمينغ (9 أغسطس/آب 2017). "تأثيرات الجسيمات النانوية ذات النواة المعدنية البلازمونية والغلاف العازل على تعزيز امتصاص الضوء واسع النطاق في الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة" . التقارير العلمية . 7 (1): 7696. Bibcode : 2017NatSR...7.7696Y . doi : 10.1038/s41598-017-08077-9 . ISSN 2045-2322 . PMC 5550503. PMID 28794487 .

[95] موراويك، سيويرين؛ مينديز، مانويل J.؛ فيلونوفيتش، سيرجي أ.؛ ماتيوس، تياجو. ميرابيلا، سلفاتوري؛ أغواس، هوغو؛ فيريرا، إيزابيل؛ سيموني، فرانشيسكا؛ فورتوناتو، الفيرا؛ مارتينز، رودريغو؛ بريولو، فرانشيسكو؛ كروبي ، إيسوديانا (30 يونيو 2014). "تعزيز التيار الكهروضوئي عريض النطاق في الخلايا الشمسية a-Si: H مع عاكسات خلفية بلازمونية" . البصريات اكسبريس . 22 (S4): A1059-70. بيب كود : 2014OExpr..22A1059M . دوى : 10.1364/OE.22.0A1059 . اتش دي ال : 10362/35672 . ردمك 1094-4087 . PMID 24978069 .

[96] مينديز، مانويل جيه؛ مورافيتش، سيفيرين؛ ماتيوس، تياجو؛ ليوبتشيك، أندري؛ أغواس، هوغو؛ فيريرا، إيزابيل؛ فورتوناتو، إلفيرا؛ مارتينز، رودريغو؛ بريولو، فرانشيسكو؛ كروبي، إيسوديانا (11 مارس 2015). "احتجاز الضوء واسع النطاق في الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة باستخدام الغرويات النانوية البلازمونية ذاتية التنظيم" . تقنية النانو . 26 (13) 135202. Bibcode : 2015Nanot..26m5202M . doi : 10.1088/0957-4484/26/13/135202 . ISSN 0957-4484 . PMID 25760231. S2CID 24473789 .

[97] تيري، ماسون ل.؛ ستراوب، أكسل؛ إينز، دانيال؛ سونغ، دينغ يوان؛ أبيرلي، أرمين ج. (2005). "تحسين كبير في جهد الدائرة المفتوحة عن طريق التلدين الحراري السريع للخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون الرقيق المتبلور في الطور الصلب والمُبخر على الزجاج". رسائل الفيزياء التطبيقية . 86 (17): 172108. Bibcode : 2005ApPhL..86q2108T . doi : 10.1063/1.1921352 .

[98] يان، باوجي؛ يو، جوزين؛ سيفيك، لورا؛ يانغ، جيفري. جوها، سوبهندو؛ جيانغ، تشون شنغ (2011). "طبقة nc-SiOx:H المبتكرة ذات الوظيفة المزدوجة التي تؤدي إلى خلية شمسية سيليكونية ذات أغشية رقيقة متعددة الوصلات تتسم بالكفاءة بنسبة أكبر من 16%". رسائل الفيزياء التطبيقية . 99 (11): 11351. بيب كود : 2011ApPhL..99k3512Y . دوى : 10.1063/1.3638068 .

[99] يو، بنغ؛ وو، جيانغ؛ ليو، شينتينغ؛ شيونغ، جي؛ جاغاديش، تشينوباتي؛ وانغ، زيمينغ م. (1 ديسمبر 2016). "تصميم وتصنيع أسلاك نانوية من السيليكون لخلايا شمسية عالية الكفاءة" (ملف PDF) . نانو توداي . 11 (6): 704-737 . doi : 10.1016/j.nantod.2016.10.001 .

[100] RenewableEnergyWorld.com مقارنة بين أداء الخلايا الشمسية الرقيقة والسيليكون البلوري ، 3 يناير 2011

[NYT01913-101] ديان كاردويل ؛ كيث برادشر (9 يناير 2013). "شركة صينية تستحوذ على شركة أمريكية ناشئة في مجال الطاقة الشمسية" . صحيفة نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يناير 2013 .

[spw-cigs-simplified-102] أندوركا، فرانك (8 يناير 2014). "خلايا CIGS الشمسية، ببساطة" . solarpowerworldonline.com/ . عالم الطاقة الشمسية. مؤرشف من الأصل في 19 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه في 16 أغسطس 2014 .

[103] «شركات كورية جنوبية تُنهي أو تُقلّص أعمالها في مجال الأغشية الرقيقة» . أخبار OFweek . OfWeek.com/. ١٧ يوليو ٢٠١٤. مؤرشف من الأصل في ٢٩ مايو ٢٠١٥. تم الاطلاع عليه في ٢٩ مايو ٢٠١٥ .

[104] «التقرير السنوي 2014» . IEA-PVPS. 21 مايو 2015. الصفحات 49، 78. قررت شركة سامسونج إس دي آي إيقاف إنتاج وحدات الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة من نوع CIGS. هانرجي: الجدول 3 في الصفحة 49

[105] solar-frontier.com – بيان صحفي: شركة سولار فرونتير تبني محطة طاقة شمسية بقدرة 150 ميجاواط بتقنية CIS في منطقة توهوكو، اليابان ، 19 ديسمبر 2013

[106] «افتتاح أكبر مزرعة للطاقة الشمسية في أستراليا في نينغان، غرب نيو ساوث ويلز» . ABC.net.au. ١٨ أبريل ٢٠١٥.

[107] بيرالتا، إيدر. (7 أبريل 2011) جنرال إلكتريك تكشف عن خطط لبناء أكبر مصنع للألواح الشمسية في الولايات المتحدة : ذا تو-واي . NPR. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 مايو 2011.

[108] PVTECH.org : شركة First Solar تستحوذ على الملكية الفكرية لأغشية CdTe الرقيقة من شركة GE وتُقيم شراكة تجارية ، 6 أغسطس 2013

[109] رابي، ستيف؛ جافي، مارك (4 نوفمبر 2012). "شركة أباوند سولار المفلسة في كولورادو تستمر في كونها قضية سياسية مثيرة للجدل" . دنفر بوست .

[110] "نهاية شركة ECD للطاقة الشمسية" . جرينتك ميديا . 14 فبراير 2012.

[111] "شركة أورليكون تتخلى عن أعمالها في مجال الطاقة الشمسية ومصير الخلايا الكهروضوئية المصنوعة من السيليكون غير المتبلور" . غرينتك ميديا . 2 مارس 2012.

[112] "ارقد بسلام: قائمة شركات الطاقة الشمسية التي توقفت عن العمل" . GreenTechMedia . 6 أبريل 2013. تم الاطلاع عليه في 30 يوليو 2015 .

[113] "شركة نوفا سولار، المعروفة سابقًا باسم أوبتي سولار، تترك فوهة بركانية مدخنة في فريمونت" . جرين تك ميديا . 24 فبراير 2012. تم الاطلاع عليه في 30 يوليو 2015 .

[114] "شركة تابعة صينية لشركة Suntech Power تعلن إفلاسها" . صحيفة نيويورك تايمز . 20 مارس 2013.

[Bloomberg-115] "شركة صن تك تسعى للحصول على تمويل جديد بعد إفلاسها في الصين، بحسب ما أفاد به المصفي" . بلومبيرغ. 29 أبريل 2014.

[116] "مؤشر أسعار السوق الفورية لوحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية PVX" . SolarServer. 20 يونيو 2014. مؤرشف من الأصل في 29 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه في 30 يوليو 2015 .

[117] "0.38 يورو إلى دولار أمريكي - سعر صرف اليورو مقابل الدولار الأمريكي" . www.xe.com

[118] "الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة | الجمعية الأمريكية للطاقة الشمسية" .

[119] "مزايا وعيوب الأسقف المعدنية لمنزلك" .

[roofingcalc.com-120] 1 2 "الألواح الشمسية مقابل الرقائق الرقيقة: التكاليف والمزايا والعيوب وأفضل العلامات التجارية" . 19 يناير 2022.

[121] زويبل، كين (سبتمبر 1995). "الأغشية الرقيقة: الماضي والحاضر والمستقبل" . التقدم في الخلايا الكهروضوئية: البحوث والتطبيقات . 3 (5): 279-293 . doi : 10.1002/pip.4670030503 .

[122] "اتحاد مسرعات تيلوريد الكادميوم" . www.nrel.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 أبريل 2023 .

[:11-123] 1 2 3 4 جوردان، ديرك سي؛ كورتز، سارة ر. (يونيو 2012). "معدلات تدهور الخلايا الكهروضوئية - مراجعة تحليلية" (ملف PDF) . المختبر الوطني للطاقة المتجددة .

[:5-124] 1 2 3 4 5 6 7 موتري، فينتشنزو؛ سيلورا، ماوريتسيو؛ كورتو، دومينيكو؛ فرانزيتا، فينسينزو؛ لونغو، سونيا؛ ميستريتا، مارينا؛ باريسي, ماريا لورا (يناير 2020). "استعراض تقييم دورة حياة الألواح الشمسية الكهروضوئية" . الطاقات . 13 (1): 252. دوى : 10.3390/en13010252 . اتش دي ال : 10447/392647 . ISSN 1996-1073 .

[:132-125] "خلية شمسية رقيقة للغاية قادرة على تحويل أي سطح إلى مصدر طاقة" . أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا | معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . 9 ديسمبر 2022. تم الاطلاع عليه في 5 أبريل 2023 .

[126] "الطاقة الشمسية - 10 توقعات لعام 2022" . بلومبيرغ إن إي إف . 26 يناير 2022. تم الاطلاع عليه في 4 أبريل 2023 .

[:17-127] بابايجيت ، أصليهان ؛ إيثيراجان، أنيثا؛ مولر، مارك؛ كونينجز، بيرت (24 فبراير 2016). "سمية الخلايا الشمسية المصنوعة من بيروفسكايت هاليدات المعادن العضوية" . مجلة نيتشر ماتيريالز . 15 (3): 247-251 . Bibcode : 2016NatMa..15..247B . doi : 10.1038/nmat4572 . hdl : 2268/195044 . ISSN 1476-4660 . PMID 26906955 .

[128] "معلومات أساسية حول سلامة أغشية الكادميوم تيلورايد الرقيقة من شركة فيرست سولار" . www.greentechmedia.com . تاريخ الاطلاع: 5 أبريل 2023 .

[:15-129] فثيناكيس، ف.م.؛ موسكوفيتز، ب.د. (21 مارس 1995). "الخلايا الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة: القضايا الصحية والبيئية في تصنيعها واستخدامها والتخلص منها". التقدم في مجال الخلايا الكهروضوئية: البحوث والتطبيقات . 3 (5): 295-306 . doi : 10.1002/pip.4670030504 .

[:16-130] موسكوفيتز، بول د. (23 فبراير 2007). "قضايا البيئة والصحة والسلامة المتعلقة بإنتاج واستخدام وحدات الخلايا الكهروضوئية المصنوعة من كبريتيد الكادميوم والتيلوريوم". المجلة الدولية للطاقة الشمسية . 12 ( 1-4 ): 259-281 . doi : 10.1080/01425919208909767 . ISSN 1992-1993 .

[131] بورتشارت-كورول، دوروتا؛ بوستيوفسكا، بافلينا؛ بلاوت، أغاتا؛ يورسوفا، سيمونا؛ كورول، جيرزي (1 نوفمبر 2018). "تقييم مقارن لدورة حياة أنظمة توليد الكهرباء الحالية والمستقبلية في جمهورية التشيك وبولندا". المجلة الدولية لتقييم دورة الحياة . 23 (11): 2165-2177 . Bibcode : 2018IJLCA..23.2165B . doi : 10.1007/s11367-018-1450-z . hdl : 10084/132821 . ISSN 1614-7502 . S2CID 116189232 .

[ 4 ]

[ 5 ]

[

[

[

[

[

[ 12 ]

[ 14 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ ٢٠ ]

[ ٢١ ]

[ ٢٣ ]

[ 24 ]

[

[

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 32 ]

[ 33 ]

، [ 34 ]

[ 35 ]

[ 36 ]

[ 37 ]

[ 38 ]

[ 39 ]

[ 40 ]

[ 41 ]

[ 42 ]

[ 43 ]

[ 44 ]

[ 45 ]

[ 46 ]

[ 47 ]

[ 48 ]

[ 49 ]

[ 50 ]

[ 51 ]

[ 52 ]

[ 53 ]

[ 54 ]

[ 55 ]

[ 56 ]

[ 58 ]

[ 59 ]

[ 61 ]

[ 62 ]

[ 63 ]

[ 66 ]

[ 70 ]

[ 71 ]

[ 72 ]

[ 73 ]

[ 74 ]

[ 75 ]

[ 76 ]

[ 77 ]

[ 80 ]

[ 81 ]

[ 82 ]

[

[ 84 ]

[ 85 ]

[ 86 ]

[ 87 ]

[ 88 ]

[ 89 ]

[ 90 ]

[ 91 ]

[ 92 ]

[ 93 ]

[ 94 ]

[ 95 ]

[ 96 ]

[ 97 ]

[ 98 ]

[ 99 ]

[ 100 ]

[ 101 ]

[ 102 ]

[

[

[

[ 106 ]

[ 107 ]

[ 108 ]

[ 109 ]

[ 110 ]

[ 111 ]

[ 112 ]

[ 113 ]

[ 114 ]

[ 115 ]

[ 116 ]

[ 117 ]

اللغة	العربية (RTL)
روابط موسوعية	30 رابطاً
المصدر الأصلي	ويكيبيديا ↗