Fotovoltaiklar

Fotooltatae haqida hamma narsani bilishingiz kerak Yaqinda fotovoltactika yoki fotovoltaik eng jadal rivojlanayotgan sohalardan biri bo'lib, ularning mahsulotlari hayotimizning umumiy qismiga aylandi. Fotovoltaik endi shunchaki "kosmik teknologiya" emas, ammo asta-sekin hayotimizning umumiy qismiga aylanadi. Shuning uchun u yana bir oz bilmasligi kerak. Ta'rif. Fotovoltactika - bu elektr energiyasini to'g'ridan-to'g'ri o'zgartirish jarayoni bilan shug'ullanadigan texnik bo'lim. Sarlavha ikki so'zni qo'shib, fotosurat (yorug'lik) va volt (elektr kuchlanishi birligi). Konversiya jarayoni fotovarta maqolada amalga oshiriladi. Fotovoltaciya maqolasi qanday ishlaydi? Fotovolttik (quyosh) maqolasi - bu foton engil zarrachalarga duchor bo'lganda elektr energiyasini ishlab chiqaradigan elektron komponent. Ushbu konversiya 1839 yilda frantsuz fizik Edmond Fizik Edmond Fequerel-da paydo bo'lgan fotovoltaik ta'sir deb ataladi. 60-yillarga qadar fotoelital maqolalar sun'iy yo'ldosh texnologiyasida birinchi amaliy qo'llanmani topdi. Fotovoltaik maqola Yarimo'tkazgich materiallaridan yasalgan yarimo'tkazgichlardan yasalgan bo'lib, ular quyosh bilan chiqarilishi va elektron oqimini yaratadi. Fotos - bu sekundiga 300,000 km tezlikda quyosh nuri bo'lgan elementar zarralar. Fotosuratlar kremniy kabi yarimo'to'tku materiallar paydo bo'lganda, masalan, elektronni atomlardan chiqaradi va bo'sh joy qoldiring. Zulmli elektronlar tasodifiy harakatlanmoqda va ular to'ldiradigan boshqa "teshik" ni qidiradilar. Biroq, elektronlar bir yo'nalishda oqishi kerak. Bunga ikkita kremniy turlari yordamida erishiladi. Quyoshga duch kelgan kremniy qatlami, kremniydan tashqari bitta elektronga ega bo'lgan fosfor atomlari bilan ajralib turadi. Boshqa tomondan bitta elektronga ega bo'lgan Boronning subsidiyalangan atomlari. Olingan sendvich batareyaga o'xshash. Ortiqcha elektron tarkibiga ega bo'lgan qatlam salbiy terminal (n) va elektron vositalarining etishmasligi ijobiy terminal (P). Elektr maydoni ushbu ikki qatlam o'rtasida yaratilgan. Elektronlar fotons bilan hayajonlanganda, ular elektr maydonchasi bilan n, yon tomonda saqlanadi, teshiklar esa yon tomonga ko'chiriladi. Elektron va teshiklar elektr energiyasi shaklida oq rangdagi oqim oldidan ikkala tomonni ham olib kelgunga qadar elektron aloqalarga yo'naltiriladi. Bu bir tomonlama oqimni ishlab chiqaradi. Hujayraning yuqori qismida yuzalarni aks ettirish tufayli fotonlarning yo'qolishini minimallashtirish uchun tiklanishga qarshi qoplama qo'shiladi. Fotovoltaca maqolalarining samaradorligi qanday? Samaradorlik - bu hujayrali elektr energiyasining bir qator quyosh nuri bilan nisbati. Sariqlikni o'lchash uchun hujayralar dalalarga kompilyatsiya qilingan modullarga birlashtiriladi. Olingan panellar quyosh simulyatorining oldiga qo'yiladi, bu juda sodda Sunny shart-sharoitlar: metr haroratga ega bo'lgan 1000 W yorug'lik 25 ° C. Tizim yoki cho'qqisidagi elektr energiyasi kiruvchi quyosh energiyasining foizi hisoblanadi. Agar bitta m2 200 w elektr energiyasiga kelib, 20% samarali bo'lsa. FV-moddaning maksimal jihatdan maksimal darajada ta'siri 33% atrofida. Haqiqiy hayotda uning ishlashi deb tanilgan moddalar tomonidan ishlab chiqarilgan elektr energiyasi uning samaradorligiga, yaqin atrofdagi o'rtacha quyosh nuriga va qurilma turiga bog'liq. Fotoopoltac maqolalarining asosiy turlari Fotovoltaik hujayralarning 3 ta asosiy turlari mavjud: kristalli kremniy hujayralari, yupqa qatlamli hujayralar va organik hujayralar. Ularning konversion samaradorligi doimiy ravishda takomillashmoqda. Kristall silikon hujayralari Silikon silikon dioksididan olinadi. Silikon buyumlari quyosh hujayrasining 95% dan ortig'ini tashkil qiladi. Tarmoqlarning tijorat dasturlarida ularning samaradorligi 16,5% dan 22% gacha, ular ishlatiladigan texnologiyaga qarab. Silikon eritma qazib olish usulida va Monokristalinning eritmalari va monokrystallin deb ataladi. Uning laboratoriya samaradorligi 26,6% gacha. So'nggi yillarda kremniy maqolalarining narxi boshqa elektr manbalari bilan raqobatlashdi. Tencin qatlamli hujayralar Silikon trombotsitlarini kesish o'rniga, taxminan 200 mikrondan iborat 3, ingichka qatlamlarda yarim qatlamli materiallar faqat shisha yoki plastmassa kabi substratga quyiladi. Ko'p ishlatiladigan moddalar, laboratoriya samaradorligi kremniyga yaqin, 22,1%, mos ravishda 23,3% katakiladigan moddalar va selenid misidir. Amorf (kristallanmagan kremniy ham yupqa qatlamli maqolalarni ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin. Ushbu texnologiya uzoq vaqtdan beri kichik kalkulyatorlarda ishlatilgan, ammo kremniydan kamroq. Organik hujayralar Yarimo'tkazgich minerallaridan ko'ra organik molekulalar yoki polimerlardan ko'ra polimerlardan foydalanadigan organik quyosh hujayralari tijorat asosida qo'llanila boshlaydi. Maqolalar konversiya va qisqa umrlik samaradorlikni davom ettirmoqda, ammo ishlab chiqarish nuqtai nazaridan past narxli alternativa hisoblanadi. Firibgarlikka. Yaqinda e'tibor boshqa texnologiyalar, xususan firibgarlikka e'tiborni jalb qila boshlaydi. Hali ham hujayralar ishlab chiqarish uchun juda ko'p tadqiqotlar o'tkazish uchun zarur bo'lsa-da (muammo bor, ularning beqarorliklari), perovskits juda ko'p imtiyozlarga ega. Yorug'lik va moslashuvchan bo'lishdan tashqari, ularning materiallari siyoh bilan aralashtirish va katta sirtlarni qo'llash mumkin. Bundan tashqari, ular ishlab chiqarish uchun juda samarali. Texnologik konvergensiya Ko'pgina fotoelektsiya texnologiyalarini ko'p biznesli maqolalarni yaratish uchun dunyoning turli burchaklari olimlar. Turli xil materiallardan foydalanish hujayralarga ishlab chiqarish xarajatlarini nazorat ostiga olingan holda maksimal nazariy limit (33,5%) dan yuqori darajadagi samaradorlik (33,5%) dan yuqori darajada erishishga imkon beradi. Tadqiqotlar asosan ingichka kremniy tandem maqolalariga yo'naltirilgan, bu 43% nazariy jihatdan samaradorlikni ta'minlaydi. Bir nechta biriktiruvchi hujayralarning maksimal nazariy samaradorligi 50% dan katta.