Trong thị trường năng lượng tái tạo ngày nay, sự gia tăng của pin mặt trời chì cadmium (CdTe) chắc chắn đã thu hút sự chú ý rộng rãi. Loại pin mặt trời này phổ biến vì giá thành thấp, nhưng sự hiểu biết sâu sắc hơn về khoa học và động lực thị trường đằng sau nó sẽ đưa bạn đến một thế giới đầy bất ngờ.
Cadmium leadide là một hợp chất tinh thể ổn định bao gồm cadmium và Tellurium. Nó chủ yếu được sử dụng trong các tế bào quang điện chì cadmium và làm vật liệu cho các cửa sổ quang học hồng ngoại. Cấu trúc của pin mặt trời CdTe thường là lớp xen kẽ CdTe và lớp tiếp giáp p-n được hình thành bởi CdS (cadmium sulfide). Cấu trúc này mang lại hiệu quả chuyển đổi quang điện tốt.
Pin mặt trời CdTe được biết đến với chi phí thấp và chiếm khoảng 8% thị trường pin mặt trời toàn cầu.
Do chi phí nguyên vật liệu và tiến bộ công nghệ trong sản xuất nên giá thành sản xuất pin mặt trời CdTe vẫn ở mức thấp. Ngoài ra, một trong những công ty lớn sản xuất pin mặt trời này, First Solar, có chuỗi cung ứng được thiết lập tốt và khả năng sản xuất quy mô lớn, khiến công ty trở thành nhà cung cấp chính trên thị trường.
Mặc dù tác động môi trường của chì cadmium đã gây ra nhiều cuộc thảo luận, nhưng tác hại thực tế của nó không nghiêm trọng như một số báo cáo khẳng định. Đánh giá độc tính của CdTe cho thấy nó không tan trong nước và tương đối an toàn. Khi công nghệ ngày càng tiến bộ, hệ thống tái chế pin CdTe ngày càng hoàn thiện. Dự kiến đến năm 2038, ngành này sẽ có thể dựa hoàn toàn vào việc tái chế Tellurium trong các mô-đun để sản xuất pin mặt trời mới.
Theo nghiên cứu, việc tái chế pin mặt trời chì cadmium sẽ không chỉ trở thành nguồn tài nguyên thứ cấp mà còn hỗ trợ sản xuất năng lượng quy mô lớn trong tương lai.
Thị trường dự đoán rằng năng lực sản xuất tích lũy của công nghệ chì cadmium sẽ đạt xấp xỉ 2 TW vào năm 2050 và sẽ đạt 10 TW vào cuối thế kỷ này. Điều này cho thấy tiềm năng phát triển mạnh mẽ của công nghệ CdTe trong năng lượng tái tạo.
CdTe có tính chất quang và điện tử tốt. Khoảng cách năng lượng của nó là khoảng 1,5 eV, nghĩa là nó có thể hấp thụ hiệu quả ánh sáng mặt trời và chuyển đổi thành năng lượng điện. Khi kích thước hạt giảm, tính chất quang học của chấm lượng tử CdTe thay đổi đáng kể, điều này có thể mở ra những cánh cửa mới cho các ứng dụng trong tương lai.
Pin mặt trời chì Cadmium chắc chắn là một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực năng lượng tái tạo. Mô hình sản xuất chi phí thấp và tiềm năng tái chế đằng sau nó mang lại cho chúng ta hy vọng về một tương lai bền vững. Vậy liệu chúng ta có thể thực sự dựa vào công nghệ năng lượng mặt trời chì cadmium để giải quyết cuộc khủng hoảng năng lượng toàn cầu trong tương lai?