Photovoltaic solar energy


Ibahagi ang artikulong ito sa iyong mga kaibigan:

Photovoltaic solar

Tinataya na sa latitude ng France ay tungkol sa 45 ° ang potensyal na magagamit na enerhiya ng araw ay 1500kwh / m² bawat taon.

Tingnan ang French Seaside Map atDNI solar irradiation from France.

Sa kasalukuyang mga ani ng tungkol sa 10 sa 15% makuha namin mula sa 150 sa 225kwh / m².an.


Ang mga solar panel ay tinatawag na "hindi isinama".

Operating principle ng photovoltaics

Ang isang photovoltaic cell ay binubuo ng mga materyales ng semiconductor. Ang mga ito ay maaaring ibahin ang anyo ng enerhiya na ibinigay ng araw sa elektrikal na bayad kaya kuryente dahil ang sikat ng araw ay pumupukaw sa mga electron ng mga materyal na ito. Ang pagsipsip curve ng mga materyales na ito ay nagsisimula sa mababang wavelength hanggang sa isang nililimitahan haba ng daluyong na kung saan ay 1,1 micrometers para sa silikon.

Ang Silicon ay ang pangunahing bahagi ng isang photovoltaic cell.

Physics ng isang photocell (mula sa website ng CEA)


Diagram ng pagpapatakbo ng isang photocell.

Ang Silicon ay napili upang gumawa ng solar photovoltaic cells para sa mga elektronikong katangian nito, na kinikilala ng pagkakaroon ng apat na mga electron sa kanyang paligid na layer (haligi IV ng Mendeleyev table). Sa matatag na silikon, ang bawat atom ay nabibitbit sa apat na kapitbahay, at ang lahat ng mga electron sa peripheral layer ay lumahok sa mga bono. Kung ang isang atom ng silikon ay pinalitan ng isang atom ng haligi V (halimbawa ng posporus), isa sa mga electron ay hindi nakikilahok sa mga bono; kaya niyang ilipat sa network. May pagpapadaloy sa pamamagitan ng isang elektron, at ang semiconductor ay sinasabing doped n-type. Kung, sa kabilang banda, ang isang atomong silikon ay pinalitan ng isang atom ng haligi III (halimbawa ng boron), ang isang elektron ay nawawala upang gawin ang lahat ng mga bono, at ang isang elektron ay maaaring punan ang puwang na ito. Sinasabi na mayroong pagpapadaloy sa pamamagitan ng isang butas, at ang semiconductor ay sinabi p-type na doped. Ang mga atom tulad ng boron o posporus ay mga dopant ng silikon.

Kapag ang isang n-uri na semiconductor ay nakipag-ugnayan sa isang p-uri na semiconductor, ang mga elektron na labis sa materyal na nagkakalat sa materyal na p. Ang doped area sa una n ay positibo na sisingilin, at ang unang p-doped na lugar ay nagiging negatibong sisingilin. Kaya ang isang electric field ay nilikha sa pagitan ng mga zone n at p, na kung saan ay may posibilidad na pagtataboy ang mga electron sa zone n at isang equilibrium ay itinatag. Ang isang junction ay nilikha, at sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga metal na kontak sa n at p na mga lugar, ito ay isang diode na nakuha.
Kapag ang diode na ito ay naiilawan, ang mga photon ay hinihigop ng materyal at ang bawat poton ay nagbibigay ng kapanganakan sa isang elektron at isang butas (nagsasalita tayo ng pares ng elektron-butas). Ang junction ng diode ay naghihiwalay sa mga elektron at mga butas, na nagbibigay ng isang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga kontak n at p, at isang kasalukuyang daloy kung ang isang risistor ay nakalagay sa pagitan ng mga contact ng diode (figure).

Mga teknolohiya na magagamit sa merkado.

Ang kasalukuyang mga module ay nakikilala ayon sa uri ng silikon na ginagamit nila:



  • monocrystalline silikon: ang photovoltaic sensors ay batay sa mga kristal na silikon na nakatago sa isang plastik na sobre.
  • polycrystalline silikon: Photovoltaic sensors ay batay sa mga polycrystals ng silikon, na mas mura sa paggawa kaysa monocrystalline silikon, ngunit mayroon ding bahagyang mas mababang ani. Ang mga polycrystals na ito ay nakuha sa pamamagitan ng pagtunaw ng silikon ng elektronikong kalidad.
  • walang hugis silikon: "kumalat" ang mga panel ay gawa sa walang hugis silikon na may mataas na energizing power at ipinakita sa flexible strips na nagpapahintulot sa isang perpektong pagsasama ng arkitektura.

Mga tagapagtayo ng cell.

Ang limang pinakamalaking kumpanya sa pagmamanupaktura ng photovoltaic cells ay nagbabahagi ng 60% ng merkado sa buong mundo. Kasama rito ang mga kumpanyang Hapon ng Sharp at Kyocera, mga kompanya ng US na BP Solar at Astropower, at RWE Schott Solar ng Alemanya. Ang Japan ay gumagawa ng halos kalahati ng photovoltaic cells ng mundo.

Mga aplikasyon ng solar electric energy

Sa kasalukuyan ang mga pangunahing lugar ng paggamit ay ilang mga tirahan ngunit din para sa mga pang-agham na aparato tulad ng seismographs.

Ang unang lugar na gamitin ang enerhiya na ito ay ang espasyo ng domain. Sa katunayan, halos lahat ng mga de-koryenteng enerhiya ng mga satelayt ay ibinibigay ng photovoltaic (ang ilang mga satellite ay magkakaroon ng mga maliit na stirling engine).

benepisyo

  • Ang non-polluting electric energy na gagamitin at bahagi ng prinsipyo ng sustainable development,
  • Pinagmulan ng renewable enerhiya dahil hindi mauubos sa isang tao scale,
  • Maaaring gamitin ang alinman sa mga pagbubuo ng mga bansa na walang pangunahing network ng kuryente o sa ilang mga lugar tulad ng bundok kung saan ito ay hindi posible upang kumonekta sa pambansang koryente grid.


Halimbawa ng nakahiwalay na supply ng power site, isang seismograpter na pinapatakbo ng photovoltaic panel ng Soufriere volcano sa Guadeloupe.

disadvantages

  • Ang photovoltaic cost ay mataas dahil ito ay nagmumula sa mataas na teknolohiya,
  • depende sa gastos sa rurok kapangyarihan, ang kasalukuyang gastos ng watt rurok ay tungkol sa 3,5 € ay tungkol sa 550 € / m² ng solar cells,
  • ang kasalukuyang ani ng mga photovoltaic cell ay nananatiling mas mababa (tinatayang 10% para sa pangkalahatang publiko) at sa gayon ay naghahatid lamang ng mahinang kapangyarihan,
  • limitado ang merkado ngunit sa pag-unlad
  • Ang produksyon ng elektrisidad ay lamang sa araw, habang ang pinakamalakas na demand ay sa gabi.
  • ang imbakan ng koryente ay isang bagay na napakahirap sa kasalukuyang teknolohiya (napakataas na econological baterya),
  • buhay: 20 sa 25 taon, pagkatapos ng silikon "kristalisasyon" at nagpapagana ng sel hindi magamit,
  • pagmamanupaktura polusyon: ang ilang mga pag-aaral na claim na ang enerhiya na ginamit sa paggawa ng mga cell ay hindi kumikita sa panahon ng 20 taon ng produksyon,
  • Gayundin sa dulo ng buhay: ang pag-recycle ng mga cell ay nagdudulot ng mga problema sa kapaligiran.

Matuto nang higit pa:
- Balanse ng enerhiya ng solar photovoltaic
- Mapa ng French solar field
- Photovoltaic solar system na isinama sa gusali (CEA dokumento)


komento Facebook

-iwan Ng komento

Ang iyong email address ay hindi nai-publish. Mga kinakailangang patlang ay minarkahan *