φωτοβολταϊκά

Το μόνο που πρέπει να ξέρετε για το Photovoltaike Η φωτοβολταϊκά ή η φωτοβολταϊκή ήταν πρόσφατα μία από τις πιο δυναμικά αναπτυσσόμενες βιομηχανίες των οποίων τα προϊόντα γίνονται ένα κοινό μέρος της ζωής μας. Το φωτοβολταϊκό δεν είναι πλέον μόνο μια "κοσμική δελτία", αλλά σιγά-σιγά γίνεται ένα κοινό μέρος της ζωής μας. Επομένως, δεν είναι να γνωρίζουμε γι 'αυτήν λίγο περισσότερο. Ορισμός. Η φωτοβολταϊκή είναι ένα τεχνικό τμήμα που ασχολείται με τη διαδικασία άμεσης μετασχηματισμού για την ηλεκτρική ενέργεια. Ο τίτλος δημιουργήθηκε με την ένταξη δύο λέξεων - Φωτογραφία (Light) και Volt (ηλεκτρική μονάδα τάσης). Η διαδικασία μετατροπής πραγματοποιείται σε ένα φωτοβολταϊκό άρθρο. Πώς λειτουργεί ένα φωτοβολταϊκό άρθρο; Το φωτοβολταϊκό (ηλιακό) Το άρθρο είναι ένα ηλεκτρονικό στοιχείο που παράγει ηλεκτρική ενέργεια όταν εκτίθεται σε σωματίδια φωτός φωτονίων. Αυτή η μετατροπή ονομάζεται φωτοβολταϊκό αποτέλεσμα που εμφανίστηκε το 1839 ο γαλλικός φυσικός Edmond Becquerel. Μέχρι τη δεκαετία του 1960, τα φωτοβολταϊκά άρθρα βρέθηκαν πρώτη πρακτική εφαρμογή στη δορυφορική τεχνολογία. Το φωτοβολταϊκό άρθρο είναι κατασκευασμένο από υλικά ημιαγωγών που απορροφούν φωτόνια που εκπέμπονται από τον ήλιο και παράγουν ηλεκτρόνια ροή. Τα fotos είναι στοιχειτικά σωματίδια που φέρουν το φως του ήλιου με ταχύτητα 300.000 km ανά δευτερόλεπτο. Όταν τα φωτόνια έρχονται σε υλικό ημιαγωγών όπως πυρίτιο, απελευθερώστε ηλεκτρόνια από τα άτομα της και αφήνουν ένα κενό χώρο πίσω. Τα αδέσποτα ηλεκτρόνια κινούνται τυχαία και αναζητούν μια άλλη "τρύπα" που θα γεμίσουν. Ωστόσο, τα ηλεκτρόνια πρέπει να ρέουν προς την ίδια κατεύθυνση. Αυτό επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας δύο είδη πυριτίου. Το στρώμα πυριτίου που εκτίθεται στον ήλιο είναι διακεκομμένη με άτομα φωσφόρου που έχουν ένα ηλεκτρόνιο περισσότερο από το πυρίτιο. Η άλλη πλευρά είναι επιδοτούμενα άτομα βορίου που έχει ένα ηλεκτρόνιο λιγότερο. Το προκύπτον σάντουιτς είναι παρόμοιο με την μπαταρία. Το στρώμα που έχει περίσσεια ηλεκτρόνια γίνεται ένας αρνητικός ακροδέκτης (n) και ένα στρώμα που έχει ένα ηλεκτρόνιο ανεπαρκής είναι ένας θετικός ακροδέκτης (p). Το ηλεκτρικό πεδίο δημιουργείται μεταξύ αυτών των δύο στρωμάτων. Όταν τα ηλεκτρόνια είναι ενθουσιασμένα με φωτόνια, εξοικονομούνται με ένα ηλεκτρικό πεδίο στην πλευρά n, ενώ οι οπές μετακινούνται στην πλευρά p. Τα ηλεκτρόνια και οι οπές δρομολογούνται σε ηλεκτρικές επαφές που εισάγονται και στις δύο πλευρές πριν από το ρεύμα στο εξωτερικό κύκλωμα με τη μορφή ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό παράγει ένα μονόδρομο ρεύμα. Στην κορυφή του κυττάρου, προστίθεται μια αντανακλαστική επικάλυψη για να ελαχιστοποιηθεί η απώλεια φωτονίων λόγω της αντανάκλασης των επιφανειών. Ποια είναι η αποτελεσματικότητα των φωτοβολταϊκών αντικειμένων; Η αποτελεσματικότητα είναι η αναλογία ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από το κελί σε έναν αριθμό ηλιακού φωτός που λαμβάνει. Για τη μέτρηση της αποτελεσματικότητας, τα κύτταρα συνδυάζονται σε μονάδες που καταρτίζονται σε πεδία. Τα προκύπτοντα πάνελ τοποθετούνται στη συνέχεια μπροστά από τον ηλιακό προσομοιωτή που μιμείται τις ιδανικές ηλιόλουστες συνθήκες: 1000 W φως ανά μετρητή κυβικά σε θερμοκρασία περιβάλλοντος 25 ° C. Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από ένα σύστημα ή η μέγιστη απόδοση είναι ένα ποσοστό της εισερχόμενης ηλιακής ενέργειας. Εάν ένα M2 δημιουργείται από 200 W ηλεκτρικό ρεύμα, το 20% είναι αποτελεσματικό. Η μέγιστη θεωρητική αποτελεσματικότητα του άρθρου Fv είναι περίπου 33%. Στην πραγματική ζωή της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από το άρθρο, γνωστό ως την απόδοσή της, εξαρτάται από την αποτελεσματικότητά του, μέση ετήσια ηλιοφάνεια στην περιοχή και τον τύπο της συσκευής. Βασικοί τύποι φωτοβολταϊκών άρθρων Υπάρχουν 3 βασικοί τύποι φωτοβολταϊκών κυττάρων: κύτταρα κρυσταλλικού πυριτίου, κυττάρων λεπτού στρώματος και οργανικά κύτταρα. Η αποτελεσματικότητα μετατροπής τους βελτιώνεται συνεχώς. Κρυσταλλικά κύτταρα πυριτίου Το πυρίτιο εκχυλίζεται από διοξείδιο του πυριτίου. Τα είδη πυριτίου σχηματίζουν περισσότερο από το 95% της αγοράς ηλιακών κυττάρων. Σε εμπορικές εφαρμογές, η αποτελεσματικότητά τους είναι από 16,5% σε 22%, ανάλογα με την χρησιμοποιούμενη τεχνολογία. Το πυρίτιο αλλάζει σε μια μεγάλη μονοκρυστική δομή στη μέθοδο εκχύλισης τήγματος και η μονοκρυσταλλική ονομάζεται μονοκρυσταλλική. Έχει εργαστηριακή απόδοση έως 26,6%. Η τιμή των άρθρων του πυριτίου μειώθηκε τα τελευταία χρόνια για να ανταγωνιστεί με άλλες πηγές ηλεκτρικής ενέργειας. Κύτταρα στρώματος Tencin Αντί να κοπεί αιμοπετάλια πυριτίου με μέγεθος περίπου 200 μικρά 3, το υλικό ημιαγωγών σε λεπτά στρώματα πάχυνση μόνο αρκετών μικρών σε ένα υπόστρωμα όπως το γυαλί ή το πλαστικό μπορεί να εφαρμοστεί. Συνήθως χρησιμοποιούμενες ουσίες είναι η Catade και η Selenide Copper και η Ινδία Gália (CIGS) των οποίων η εργαστηριακή αποτελεσματικότητα είναι κοντά στο πυρίτιο, 22,1%, αντίστοιχα 23,3%. Το άμορφο (μη κρυσταλλικό πυρίτιο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ειδών λεπτού στρώματος. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται από καιρό σε μικρούς αριθμομηχανές, αλλά είναι λιγότερο αποτελεσματικός από το πυρίτιο. Οργανικά κύτταρα Τα οργανικά ηλιακά κύτταρα που χρησιμοποιούν οργανικά μόρια ή πολυμερή αντί για μέταλλα ημιαγωγών αρχίζουν να ισχύουν εμπορικά. Τα άρθρα συνεχίζουν να είναι χαμηλή απόδοση της μετατροπής και της σύντομης ζωής, αλλά από την άποψη της παραγωγής είναι δυνητικά χαμηλού κόστους εναλλακτική λύση. Perovskictity Πρόσφατα, η προσοχή αρχίζει να δίνει την προσοχή άλλη τεχνολογία, δηλαδή το perovskictity. Αν και εξακολουθεί να είναι απαραίτητο να κάνουμε πολλή έρευνα, ώστε να μπορούν να παραχθούν τα κύτταρα (υπάρχει ένα πρόβλημα είναι η αστάθειά τους), οι perovskits έχουν πολλά οφέλη. Εκτός από το να είναι ελαφρύ και ευέλικτο, τα υλικά τους μπορούν να αναμιχθούν με μελάνι και να εφαρμόσουν μεγάλες επιφάνειες. Επιπλέον, είναι εξαιρετικά οικονομικά αποδοτικές για την παραγωγή. Τεχνολογική σύγκλιση Οι επιστήμονες από όλο τον κόσμο εργάζονται για να συνδυάσουν διάφορες φωτοβολταϊκές τεχνολογίες για τη δημιουργία ειδών πολλαπλών επιχειρήσεων. Η χρήση διαφορετικών υλικών επιτρέπει στα κύτταρα να επιτύχουν πολύ υψηλότερη απόδοση από το μέγιστο θεωρητικό όριο (33,5%) διατηρώντας παράλληλα το κόστος παραγωγής υπό τον έλεγχο. Η έρευνα επικεντρώνεται κυρίως σε αντικείμενα Thinicon Tandial Tandem που παρέχουν τη θεωρητική απόδοση 43%. Η μέγιστη θεωρητική αποτελεσματικότητα πολλαπλών συνδετικών κυττάρων είναι μεγαλύτερη από 50%.