تركيب خلايا شمسية

كل ما يجب أن تعرفه عن Photovoltaike كانت الضوئية أو الكهروضوئية مؤخرا واحدة من أكثر الصناعات النامية ديناميكيا تصبح منتجاتها جزءا شائعا من حياتنا. لم تعد الكهروضوئية مجرد "Tehnology Cosmic" ولكن ببطء يصبح جزءا شائعا من حياتنا. لذلك، لا يعرف عنها أكثر قليلا. تعريف. الضوئية هي قسم تقني يتعامل مع عملية التحول المباشرة للكهرباء. تم إنشاء العنوان من خلال الانضمام إلى كلمتين - صور (Light) و Volt (وحدة الجهد الكهربائي). تتم عملية التحويل في مقالة ضوئية. كيف تعمل المقالة الضوئية؟ المادة الضوئية (الشمسية) المادة هي مكون إلكتروني ينشئ الكهرباء عند تعرضه لجزيئات الفوتون الخفيفة. يسمى هذا التحويل تأثيرا ضوئية ظهر في عام 1839 الفيزيائي الفرنسي إدموند برنكريل. ما يصل إلى 1960s، وجدت مقالات الضوئية أول تطبيق عملي في تقنية الأقمار الصناعية. مصنوعة المادة الضوئية من مواد أشباه الموصلات التي تمتص الفوتونات المنبعثة من الشمس وتوليد تدفق الإلكترونات. Fotos هي جزيئات عنصرية تحمل أشعة الشمس بسرعة 300،000 كم في الثانية. عندما تأتي الفوتونات عبر مواد أشباه الموصلات مثل السيليكون وإلكترونات الافراج عن ذراتها وترك مساحة فارغة وراءها. الإلكترونات الضالة تتحرك بشكل عشوائي والبحث عن "حفرة" أخرى سوف تملأ. ومع ذلك، يجب أن تتدفق الإلكترونات في نفس الاتجاه. يتم تحقيق ذلك باستخدام نوعين من السيليكون. منقط طبقة السيليكون التي تتعرض لأشعة الشمس مع ذرات الفسفور التي لديها إلكترون واحد أكثر من السيليكون. الجانب الآخر هو ذرات البورون المدعومة لديها إلكترون واحد أقل. شطيرة الناتجة مشابهة للبطارية. تصبح الطبقة التي تحتوي الإلكترونات الزائدة على محطة سلبية (ن) وطبقة لها إلكترونات ناقصة هي محطة إيجابية (P). يتم إنشاء الحقل الكهربائي بين هذين الطبقتين. عندما تكون الإلكترونات متحمسة للفوتونات، يتم تنظيفها مع حقل كهربائي إلى جانب N، بينما يتم نقل الثقوب إلى الجانب P. يتم توجيه الإلكترونات والثقوب إلى جهات الاتصال الكهربائية التي جلبت إلى كلا الجانبين قبل الحالية في الدائرة الخارجية في شكل كهرباء. هذا ينتج حاليا الحالية في اتجاه واحد. في الجزء العلوي من الخلية، تتم إضافة طلاء مضاد للانعكاس لتقليل فقدان الفوتونات بسبب انعكاس الأسطح. ما هي فعالية المواد الكهروضوئية؟ الكفاءة هي نسبة الكهرباء التي تنتجها الخلية إلى عدد من استقبال أشعة الشمس. لقياس الفعالية، يتم دمج الخلايا في الوحدات النمطية التي يتم تجميعها إلى الحقول. ثم يتم وضع اللوحات الناتجة أمام جهاز محاكاة الطاقة الشمسية التي تحاكي الظروف المشمسة المثالية: 1000 واط مغطى بالمتر مكعب في درجة الحرارة المحيطة 25 درجة مئوية. الكهرباء الناتجة عن نظام أو أداء الذروة هي نسبة مئوية من الطاقة الشمسية الواردة. إذا تم إنشاء M2 واحد بمقدار 200 ث، فإن 20٪ فعالة. الحد الأقصى للفعالية النظرية المقالة FV حوالي 33٪. في الحياة الحقيقية كمية الكهرباء التي تنتجها المادة، المعروفة باسم أدائها، تعتمد على كفاءتها، ومتوسط ​​أشعة الشمس السنوية في المنطقة المجاورة ونوع الجهاز. الأنواع الأساسية من المقالات الضوئية هناك 3 أنواع أساسية من الخلايا الضوئية: خلايا السيليكون البلورية وخلايا الطبقات الرقيقة والخلايا العضوية. كفاءة التحويل الخاصة بهم تتحسن باستمرار. خلايا السيليكون البلورية يتم استخراج السيليكون من ثاني أكسيد السيليكون. تشكل مقالات السيليكون أكثر من 95٪ من سوق الخلايا الشمسية. في التطبيقات التجارية، تكون فعاليتها من 16.5٪ إلى 22٪، اعتمادا على التكنولوجيا المستخدمة. يتم تغيير السيليكون إلى بنية أحادية كبيرة في طريقة استخراج الذوبان وتسمى أحادي مونوروبالين. لديها كفاءة مختبر تصل إلى 26.6٪. انخفض سعر مقالات السيليكون في السنوات الأخيرة للمنافسة مع مصادر الكهرباء الأخرى. خلايا تينسين لطبقة بدلا من قطع الصفائح الدموية السيليكون بحجم حوالي 200 ميكرون 3، فإن مواد أشباه الموصلات في طبقات رقيقة سميكة فقط عدة ميكرونات على الركيزة مثل الزجاج أو البلاستيك يمكن تطبيقها. المواد الشائعة الاستخدام هي كاتيد وسيلينيد النحاس والهند غليا (CIGS) التي تقترب كفاءة المختبرات بالقرب من السيليكون، 22.1٪، على التوالي 23.3٪. غير متبلور (يمكن أيضا استخدام السيليكون غير البلوري لإنتاج مقالات طبقة رقيقة. تم استخدام هذه التكنولوجيا منذ فترة طويلة في الآلات الحاسبة الصغيرة، ولكنها أقل فعالية من السيليكون. الخلايا العضوية الخلايا الشمسية العضوية التي تستخدم الجزيئات العضوية أو البوليمرات بدلا من المعادن أشباه الموصلات تبدأ في تطبيق تجاريا. لا تزال المقالات أن تكون منخفضة الكفاءة في التحويل والحياة القصيرة، ولكن من حيث الإنتاج بديل منخفض التكلفة. perovskictity. في الآونة الأخيرة، يبدأ الاهتمام في الاهتمام بالتكنولوجيا الأخرى، أي perovskictity. على الرغم من أنه لا يزال من الضروري إجراء الكثير من الأبحاث حتى يمكن إنتاج الخلايا (هناك مشكلة هي عدم استقرارها)، فإن Perovskits لديها الكثير من الفوائد. بالإضافة إلى أن تكون خفيفة ومرنة، يمكن خلط موادها بالحبر وتطبيق الأسطح الكبيرة. بالإضافة إلى ذلك، فهي فعالة من حيث التكلفة للغاية للإنتاج. التقارب التكنولوجي يعمل العلماء من جميع أنحاء العالم على الجمع بين مختلف التقنيات الضوئية من أجل إنشاء مقالات متعددة الأعمال. يسمح استخدام المواد المختلفة للخلايا لتحقيق كفاءة أعلى بكثير من الحد الأقصى للنظرية (33.5٪) مع الحفاظ على تكاليف الإنتاج تحت السيطرة. يركز البحث بشكل أساسي على المقالات جنبا إلى جنب سيليكون رقيقة تقدم الكفاءة النظرية 43٪. الحد الأقصى للكفاءة النظرية للخلايا المتصلة المتعددة أكبر من 50٪.