Fotovoltaika

Vse, kar bi morali vedeti za fotovoltaike Fotovoltaika ali fotovoltaika je bila pred kratkim ena izmed najbolj dinamično razvijajočih se industrije, katerih izdelki postanejo skupni del našega življenja. Fotovoltaika ni več samo "kozmična tehnologija", temveč počasi postane skupni del našega življenja. Zato ni vedeti o njej malo več. Opredelitev. Fotovoltaika je tehnični oddelek, ki se ukvarja s postopkom neposrednega preoblikovanja električne energije. Naslov je ustvaril tako, da se pridružimo dvema besedama - fotografija (svetloba) in volt (električna napetostna enota). Postopek pretvorbe poteka v fotovoltaičnem članku. Kako deluje fotovoltaični članek? Photovolttic (Solar) Člen je elektronska komponenta, ki proizvaja elektriko, ko je izpostavljena fotonskim lahkim delcem. Ta pretvorba se imenuje fotovoltaični učinek, ki se je pojavil leta 1839 francoski fizik Edmond Becquerel. Do šestdesetih let prejšnjega stoletja, fotonapetostne izdelke najdejo prvo praktično uporabo v satelitski tehnologiji. Fotovoltaični članek je izdelan iz polprevodniških materialov, ki absorbirajo fotone, ki jih oddaja sonce, in ustvarjajo pretok elektronov. Fotos so elementarne delce, ki nosijo sončno svetlobo s hitrostjo 300.000 km na sekundo. Ko fotoni naletijo na polprevodniški material, kot so silicij, sprostite elektrone iz atomov in pustijo prazen prostor. Potegni elektroni se naključno premikajo in iščejo drugo "luknjo", ki bi jih zapolnili. Vendar pa morajo elektroni potekati v isto smer. To je doseženo z uporabo dveh silicijevih vrst. Silicijska plast, ki je izpostavljena soncu, je pikčasta s fosforjem atomi, ki imajo en elektron več kot silicija. Druga stran je subvencioniranih atomov bora, ki ima en elektron manj. Nastali sendvič je podoben bateriji. Plast, ki ima odvečne elektrone, postane negativni terminal (N) in plast, ki ima elektronov, je pozitiven terminal (P). Električno polje se ustvari med tema dvema slojema. Ko so elektroni navdušeni nad fotonami, so pridobljeni z električnim poljem na stransko n, medtem ko se luknje premaknejo na stran str. Elektroni in luknje se preusmerijo na električne stike, ki so prinesli na obeh straneh pred tokom v zunanjem vezju v obliki električne energije. To proizvaja enosmerni tok. Na vrhu celice se doda proti-odsevni premaz, ki zmanjšuje izgubo fotonov zaradi odseva površin. Kakšna je učinkovitost fotovoltaičnih izdelkov? Učinkovitost je razmerje med električno energijo, ki ga proizvaja celica do številne sončne svetlobe. Za merjenje učinkovitosti se celice združijo v module, ki so sestavljene na polja. Nastane plošče se nato postavijo pred sončnim simulatorjem, ki posnema idealne sončne pogoje: 1000 W Svetloba na merilnik kubic pri sobni temperaturi 25 ° C. Električna energija, ki jo proizvaja sistem ali vrhunska zmogljivost, je odstotek dohodne sončne energije. Če je ena M2 ustvarjena z 200 W elektriko, je 20% učinkovit. Največja teoretična učinkovitost izdelka FV je približno 33%. V resničnem življenjskem obsegu električne energije, proizvedene v členu, ki je znana kot njena uspešnost, je odvisna od njegove učinkovitosti, povprečnega letnega sonca v bližini in vrsto naprave. Osnovne vrste fotovoltaičnih izdelkov Obstajajo 3 osnovne vrste fotovoltaičnih celic: kristalne silicijeve celice, tankoplastne celice in organske celice. Njihova učinkovitost pretvorbe se nenehno izboljšuje. Kristalinične silicijeve celice Silicij se ekstrahira iz silicijevega dioksida. Članki silicija tvorijo več kot 95% trga sončne celice. V komercialnih aplikacijah je njihova učinkovitost od 16,5% do 22%, odvisno od uporabljene tehnologije. Silicij se spremeni v veliko monokristalno strukturo v metodi ekstrakcije taline in monokristalni se imenuje monokristalni. Ima laboratorijsko učinkovitost do 26,6%. Cena izdelkov silicija se je v zadnjih letih zmanjšala, da bi tekmovala z drugimi viri električne energije. Tencin-plast celice Namesto rezanja silicijevih trombocitov z velikostjo približno 200 mikronov 3, se polprevodniški material v tankih plasti odeša le nekaj mikronov na substratu, kot je steklo ali plastiko. Običajno uporabljene snovi so katade in selenidne bakrene in Indija Gália (CIGS), katerih laboratorijska učinkovitost je blizu silicija, 22,1%, oziroma 23,3%. Amorfni (nekristalni silicij se lahko uporablja tudi za proizvodnjo tankoplastnih izdelkov. Ta tehnologija je že dolgo uporabljena pri majhnih kalkulatorjih, vendar je manj učinkovita kot silicija. Organske celice Organske sončne celice, ki uporabljajo organske molekule ali polimere, ne pa polprevodniške minerale, se začnejo uporabljati komercialno. Izdelki so še naprej nizka učinkovitost pretvorbe in kratkega življenja, vendar je v smislu proizvodnje potencialno poceni alternativa. Perovskikacija V zadnjem času se pozornost spomenila z drugimi tehnologijami, in sicer persovskiciatičnost. Čeprav je še vedno potrebno narediti veliko raziskav, da se lahko proizvajajo celice (obstaja težava je njihova nestabilnost), Perovskits imajo veliko koristi. Poleg tega, da so lahki in prilagodljivi, se njihovi materiali lahko mešajo s črnilom in uporabljajo velike površine. Poleg tega so izjemno stroškovno učinkovite za proizvodnjo. Tehnološka konvergenca Znanstveniki iz celega sveta si prizadevajo združiti različne fotovoltaične tehnologije, da bi ustvarili več poslovnih člankov. Uporaba različnih materialov omogoča celicam, da dosežejo veliko večjo učinkovitost od največje teoretične meje (33,5%), hkrati pa ohranjajo proizvodne stroške pod nadzorom. Raziskave se osredotočajo predvsem na tankoplastne silicijeve tandemske izdelke, ki zagotavljajo teoretično učinkovitost 43%. Največja teoretična učinkovitost večkratnih povezovalnih celic je večja od 50%.