テルル化カドミウム太陽電池光起電装置

テルル化カドミウム太陽電池、テルル化カドミウム光電池またはテルル化カドミウム薄膜とも呼ばれるテルル化カドミウム（CdTe）の薄膜を使用して、光から電気を生成する太陽光発電デバイス。CdTe太陽電池は、吸収された光エネルギーを電子に変換するために少量の半導体（薄膜）を使用するという点で、結晶シリコン太陽光発電技術とは異なります。CdTe太陽電池は結晶シリコンデバイスよりも効率が低くなりますが、製造コストが安くなり、この技術は設置容量1キロワットあたりのコストの点でシリコンを超える可能性があります。薄膜技術は太陽光発電デバイスの市場の小さなシェアを占めていますが、このセグメントは、規模の経済を解き放つことができる新しい製造方法の開発に大きな関心が寄せられているため、急速に成長すると予想されます。

開発された最初の薄膜技術はアモルファスシリコンで、シリコンは基板上にランダムに堆積されました（ウェーハの結晶に見られる通常の結晶格子とは対照的です）。この技術にはいくつかの問題がありました。シリコンを基板に堆積するプロセスには時間がかかり、コストがかかり、セルは非効率的でした。CdTe薄膜技術は、バンドギャップ（電子を原子から電子が自由に移動できる状態に励起するのに必要なエネルギー）が1.4電子ボルトであり、太陽スペクトルに非常に一致するため、アモルファスシリコンよりも約11％効率的です。上手。また、CdTe薄膜は基板上に迅速に堆積でき、ハイスループットテクノロジーであるため、大量生産に非常に役立ちます。各セルは、「吸収体」と呼ばれるテルル化カドミウムのpドープ層の上に、「ウィンドウ層」と呼ばれるnドープ硫化カドミウムの接合部を備えています。透明な導電性前面接点が硫化カドミウムを覆い、CdTeは導電性背面基板と接触しています。

カドミウムは累積的な毒物であるため、その可能性にもかかわらず、電子業界は元素のカドミウムをパーソナルエレクトロニクスから除去しようとしています。ヨーロッパでは、有害物質の制限（RoHS）法が、健康への影響により電子機器からカドミウムを排除するのに強力です。カドミウムは消費者の健康リスクを表すだけでなく、原材料の抽出中、原材料の処理中の労働者、および廃棄中の寿命末期の鉱山労働者にとっても危険です。

支持者は、薄膜太陽電池の形のカドミウムは他の電子機器よりも安定性が高く、溶解性が低く、合金がモジュール内にカプセル化されているため、健康や環境へのリスクが少ないと主張しています。しかし、壊れたモジュールからのカドミウムの浸出に関する懸念がありました。さらに、クローズドループリサイクルは使用済み廃棄の懸念に対処することが推奨されていますが、クローズドループリサイクルシステムでもすべてを回復できるわけではないことを批評家は強調しています。