Какво прави слънчеви панели на техните видове, принцип на работа

От момента, когато през далечната 1839 френски учен Александър Bekkerel случайно попаднали на странен феномен, свързан с въздействието на светлина върху някои материали, много се е случило. И се натъкнали на старата публикация в списание по физика, немският физик Genrih Gerts ще не случайно извършват експерименти чрез облъчване ултравиолетова светлина цинкови отводители резонатор.

Неговите изследвания са довели до откриването на това, което сега се нарича "външен фотоелектричния ефект." Следваща палка пое български учен Александър Столетов, че проучване на този феномен, направени няколко важни открития и ръководи първия закон на фотоелектричния ефект. В началото на ХХ век, Алберт Айнщайн, въз основа на хипотезата на Макс Планк даде основно обяснение на фотоефекта.

Оттогава много видни учени са били изучаване на фотоелектричния ефект, надявайки се да намеря това явление се употребяват в практиката. И решението е намерено. Първоначално, италиански Giacomo Луиджи Джакомо Луиджи Ciamician на създава прототип, а през 1954 г. американската компания Bell Laboratories обяви, че нейните експерти са създали първата в света слънчева клетка, която произвежда електрически ток при излагане на слънчева светлина. Това беше фотоефекта в действие.

Така че това, което е, от което соларни клетки са направени, как те работят.

Като правило, когато те казват "слънчеви клетки" се има предвид, че това е един или повече слънчеви клетки, които, когато са облъчени със слънчева светлина, я превръщат в електричество. Основният елемент от преобразуването на слънчевата радиация в електричество - това, разбира се, материал, който, когато свети, преобразува потока на светлината в електричество. Този материал - полупроводник.

В електротехниката, електрониката се използват, обикновено два полупроводникови - германий (Ge) и силиций (Si). Фотоволтаичните използва предимно силиций като най-често срещаните и евтини. Германия - рядък елемент, скъпи, така че тя се използва в изключителни случаи.

Структурата на соларната клетка

Monocrystalline и поликристални - два вида силиций, използвани за слънчеви фотоволтаични. Както вече е видно от характеристиките монокристални фотоволтаични от силициеви кристали отгледани изкуствено.

Тези кристали се изрязват по специална технология за тънки плочи, които са изработени от самите фотоволтаици. Табелката с нарязани внимателно проверени за точност рязане, дебелина на самата плоча, липсата на немощ.

Този контрол е необходимо за монтаж на слънчевия модул, от най-малкото отклонение на параметрите на поне един елемент, води до значителни загуби на мощност общия слънчев модул. Плаките монокристални силициеви оцветени в единна тъмно сив цвят - цвета на естествени силициеви кристали.

SPC
Поликристален (вляво), монокристални (вдясно)

За разлика от това, монокристали, поликристални фотоволтаични са изработени чрез леене. Такива фотоволтаиците по-проста и достъпна. Ако слънчева клетка от монокристални силициеви осмоъгълници са силно възраст размер (толеранс ± няколко микрометра), тогава елементите поликристални - обикновено правоъгълни със синьо синкав оттенък. За да се получи силициев специфични свойства добавя определено количество арсен (As) и бор (В).

Конвертиране на светлината в електричество

Това е практическото прилагане на фотоелектричния ефект - директен светлинната енергия в електрическа енергия. Всъщност, реакционната материал в светлината облъчване зависи от кристалната структура на полупроводника. Структурно, всяка клетка се състои от два слоя. Един слой на решетката има излишък на електрони и се нарича електрон домен.

Вторият слой, съответно липсва електрони и се нарича зона дупка (в електрониката пространството, в което трябва да бъдат електрони, но няма наречените дупки). Границата между тези два слоя се нарича електрон-дупка р-п възел. В зависимост от вида на преход полупроводникови свойства могат да бъдат различни. Тогава той нарече дупка-електрон п-р кръстовище.

Принципът на работа на фотоклетката

Когато са изложени на светлина, тези два слоя започват да си взаимодействат, електрони от един слой започват да замени отвор в другия слой. В този случай, електродвижеща сила, струговане, в действителност, двата слоя по конвенционален електроди за акумулатори.

Сега, за да използвате тази електрическа енергия е само спойка на повърхността на всеки тънък проводник слой и свързан товар. Трябва да се отбележи, че този процес не предизвиква химическа реакция в полупроводника, и, следователно, на слънчевата батерия изминало от такива слънчеви клетки, може да бъде много дълъг.

В много страни, изследователски центрове извършват работата, която трябва да реши проблема с повишаването на ефективността на соларните клетки. Да не се опита комбинация от различни материали за използване като слънчеви клетки. добавено силициеви тънкослойни елементи в различни пропорции, галий, арсен, мед и кадмий. Освен това, тези добавки могат да бъдат в чиста форма или в комбинации от материали, като галиев арсенид (GaAs).

В допълнение, ефективността на соларната клетка е силно засегната, ако не съвпадат, тогава максималната сходството на двете физически (размери) и електрически (характеристики ток напрежение) от елементите, включени в един слънчев модул. По време на експлоатацията на слънчеви панели може да бъде ситуация, в която един или повече слънчеви клетки може да бъде оцветена в сиво.

По този начин, те са в определен период от време, са изключени от конфигурацията на операционната единица. Но се включва към веригата, те могат да се затопля и, като следствие, се провалят. Разсейването на топлината от слънчевите клетки, са постоянно бомбардирани от слънцето, също е доста сериозен проблем, решаването на които работят много учени.

Разнообразие от соларни панели

Има няколко от най-често срещаните видове соларни клетки. Първата е, разбира се, слънчеви панели, монтирани на базата на слънчеви клетки силиций. Най-високата ефективност на модули, направени въз основа на монокристален силиций.

Ефективността на тези модули в съответствие с най-новите данни в някои случаи може да достигне 23%. Като цяло, постигната стойност на ефективността, равна на 18%. По-евтино панел монтиран на базовата поликристален силиций.

Ефективността на тези слънчеви клетки и под медианата тя не надвишава 16%. Въпреки това, поради факта, че поликристални клетки имат правоъгълна форма, те по-добре да попълните модулния корпус. Следователно, стойностите на капацитета, генерирани от модула на базата на монокристален и поликристален силиций ще се различават една от друга с много малко количество.

Най-евтините хелий батериите са на базата на аморфен силиций. Тези модули са с най-ниска ефективност - около 8%, но на цената на електроенергията, произведена от тези устройства също са най-ниските.

Модул на базата на аморфен силиций

Трябва също да се отбележи, хелий панел на базата на кадмиев телурид (CdTe), образувана от тънкослоен технология. дебелината на слоя на няколко стотин микрона на този полупроводник се прилага към панела. Производството на тези панели е по-малко вреден в сравнение с производството на други видове панели. Ефективността на тези батерии е 12%.

Модул въз основа на кадмиев телурид

Наскоро получава хелий разпределителни модули съединение на базата на полупроводници, който съдържа индий, галий, мед и селен (CIGS). Тези модули, както и кадмиев телурид модули, произведени в тънкослоен технология. Тяхната ефективност е 15%.

Модул на базата на CIGS

Разбира се, че потребителят не е задължително да знаят как да се изгради и работи домашно му слънчева енергия. В крайна сметка, никой не се интересува от това, което е вътре, да речем, телевизор. Ние просто погледнете на предаването. Въпреки това, закупуване на телевизия, което вече знаем неговите характеристики, ние знаем, компанията, която го произвежда, чух отзиви за него.

Но за да изберете оборудване енергия за дома, трябва да имат най-малко груба представа за това, което ще стане и как ще работи. И няма съмнение, че основните знания за структурата на различни елементи ще ви помогне да направите правилния избор.