Õhukesekileline päikeseelement

Painduv CIGS-element plastkilest alusel

Õhukesekileline päikeseelement (inglise keeles thin-film solar cell) on teise põlvkonna päikeseelement, mis saadakse päikesekiirgust neelava materjali (absorbermaterjali) ühe või mitme kihi aurufaasist sadestamise teel alusmaterjalile. Võrreldes esimese põlvkonna elementidega, milles päikeseenergiat absorbeeriv (neelav) kristalliline räni paikneb 10–100 µm paksuse kihina õhukese räniplaadi pealiskihis, on sadestatav kiht vähemalt sada korda õhem (mõõdetav nanomeetrites). Alusmaterjaliks võib olla klaas, plast, metall vm kuitahes õhuke materjal. Seega langeb ära ränikristallist viilude (plaatide, ingl wafer) saagimise kulukas protsess. Kui kanda element polümeersele alusmaterjalile (näiteks polüamiidkilele), on võimalik saada õhuke, painduv ja poolläbipaistev päikesemoodul mitmekülgseteks rakendusteks.

Õhukesekileliste päikeseelementide peamised absorbermaterjalid on galliumarseniid (GaAs), kaadmiumtelluriid (CaTe), vaskindiumgalliumseleniid (CIGS), samuti amorfne räni (a-Si).

GaAs-päikeseelementide efektiivsus võib ulatuda 30 protsendini, mis on kõrgem kui monokristallilisest ränist päikeseelementidel (26 %), tootmine on aga väga aeglane ja kallis. CdTe-tehnoloogial baseeruvad õhukesekilelised päikesepaneelid on oma tootmismahult räni järel maailmas teisel kohal. CdTe- ja CIGS-kileelementide kasutegur pole kuigi kõrge (22–23 %), kuid neid on suhteliselt odav toota.

Õhekiletehnoloogia tuntud variant on amorfse räni kiht klaasil. Niisugused päikesemoodulid on pikaealised: töövõime püsib (ka välitingimustes) stabiilsena üle 10 aasta. Kasutegur on madal (9–11 %), kuid ei lange mõõdukas ja hajusas valguses nii kiiresti kui kristalliliste ränielementide korral. Seepärast kasutatakse niisuguseid päikeseeleente näiteks kellade ja taskuarvutite paneelides.

Vaata ka

• Päikeseelement
• Õhukesest kilest päikeseelemendid