Photovoltaik

Alles, was Sie über Photovoltaike wissen sollten Die Photovoltaik oder Photovoltaik war kürzlich eine der dynamischsten Industrien, deren Produkte zu einem gemeinsamen Teil unseres Lebens werden. Die Photovoltaik ist nicht mehr nur eine "kosmische Tehnologie", wird jedoch langsam zu einem gemeinsamen Teil unseres Lebens. Deshalb ist es also nicht etwas mehr zu wissen. Definition. Photovoltaik ist eine technische Abteilung, die sich mit dem direkten Transformationsprozess für Elektrizität befasst. Der Titel wurde erstellt, indem Sie zwei Wörter anschließen - Foto (Licht) und Volt (elektrische Spannungseinheit). Der Umwandlungsprozess findet in einem Photovoltaikartikel statt. Wie funktioniert ein Photovoltaik-Artikel? Photovolttic (Solar) Artikel ist eine elektronische Komponente, die Strom erzeugt, wenn Photonenlichtpartikel ausgesetzt wird. Diese Umwandlung wird als Photovoltaik-Effekt bezeichnet, der 1839 im französischen Physiker Edmond Becquerel erschien. Bis zu den 1960er Jahren fanden photovoltale Artikel erste praktische Anwendungen in der Satellitentechnologie. Der Photovoltaikartikel besteht aus Halbleitermaterialien, die Photonen absorbieren, die von der Sonne abgegeben und Elektronenströmung erzeugen. FOTOs sind elementare Partikel, die Sonnenlicht mit einer Geschwindigkeit von 300.000 km pro Sekunde tragen. Wenn Photonen an Halbleitermaterial wie Silizium stoßen, lösen Sie Elektronen aus den Atomen frei und lassen einen leeren Raum zurück. Streunektronen bewegen sich zufällig und suchen nach einem anderen "Loch", das sie füllen würden. Elektronen müssen jedoch in die gleiche Richtung fließen. Dies wird mit zwei Siliziumarten erreicht. Die Siliziumschicht, die der Sonne ausgesetzt ist, ist mit Phosphoratomen, die ein Elektron mehr als Silizium aufweisen, eingesetzt. Die andere Seite ist subventionierte Atome von Bor, die ein Elektron weniger aufweist. Das resultierende Sandwich ist dem Akku ähnlich. Die Schicht mit überschüssigen Elektronen wird ein negativer Anschluss (n) und eine Schicht mit einem Elektronenmangel ist ein positiver Anschluss (P). Elektrisches Feld wird zwischen diesen beiden Ebenen erstellt. Wenn Elektronen mit Photonen angeregt sind, werden sie mit einem elektrischen Feld nach Seite n verschont, während die Löcher an die Seite p bewegt werden. Elektronen und Löcher werden auf elektrische Kontakte geleitet, die vor dem Strom in der Außenkreis in Form von Elektrizität in beide Seiten gebracht werden. Dies ergibt einen Einwegstrom. An der Oberseite der Zelle wird eine Antireflexionsbeschichtung hinzugefügt, um den Verlust von Photonen aufgrund der Reflexion der Oberflächen zu minimieren. Was ist die Wirksamkeit von Photovoltaikartikeln? Effizienz ist das Verhältnis von Strom, das von der Zelle auf eine Anzahl von Sonnenlichtempfang erzeugt wird. Um die Wirksamkeit zu messen, werden Zellen in Module kombiniert, die mit Feldern zusammengestellt werden. Die resultierenden Paneele werden dann vor dem Solarsimulator platziert, der die idealen sonnigen Bedingungen ahmt: 1000 W-Licht pro Meter kubisch bei Umgebungstemperatur 25 ° C. Strom, der von einem System oder einer Spitzenleistung erzeugt wird, ist ein Prozentsatz der ankommenden Solarenergie. Wenn ein M2 um 200 W Strom erzeugt wird, sind 20% wirksam. Die maximale theoretische Wirksamkeit des FV-Artikels beträgt etwa 33%. In der realen Lebensdauer der von Artikel erzeugten Strom, der als seine Leistung bekannt ist, hängt von seiner Effizienz, einem durchschnittlichen jährlichen Sonnenschein in der Nähe und der Art des Geräts ab. Grundlegende Arten von Photovoltaikartikeln Es gibt 3 grundlegende Arten von Photovoltaikzellen: kristalline Siliziumzellen, dünne Zellen und organische Zellen. Ihre Umwandlungseffizienz verbessert sich ständig. Kristalline Siliziumzellen Das Silizium wird aus Siliziumdioxid extrahiert. Die Siliziumartikel bilden mehr als 95% des Solarzellenmarktes. In kommerziellen Anwendungen beträgt ihre Wirksamkeit 16,5% bis 22%, abhängig von der verwendeten Technologie. Das Silizium wird in einer großen monokristalen Struktur in der Schmelz-Extraktionsmethode geändert, und Monokristalline heißt monokristalline. Es hat eine Laborwirkungsgrad bis zu 26,6%. Der Preis für Siliziumartikel ist in den letzten Jahren gefallen, um mit anderen Elektrizitätsquellen zu konkurrieren. Tencin-Layer-Zellen Anstatt Siliziumplättchen mit einer Größe von etwa 200 Mikrometern 3 zu schneiden, ist das Halbleitermaterial in dünnen Schichten, das nur mehrere Mikrometer auf einem Substrat wie Glas oder Kunststoff verdickt, aufgebracht werden kann. Häufig verwendete Substanzen sind Catade und Selenidkupfer und Indien Gália (Cigs), deren Laboreffizienz in der Nähe von Silizium, 22,1% bzw. 23,3% liegt. Amorphes (nicht kristallines Silizium kann auch zur Herstellung von Dünnschicht-Artikeln verwendet werden. Diese Technologie wurde seit langem in kleinen Taschenrechner eingesetzt, ist jedoch weniger wirksam als Silizium. Organische Zellen Bio-Solarzellen, die organische Moleküle oder Polymere verwenden, anstatt im Handel anzusehen, anstatt Halbleitermineralien anzuwenden. Die Artikel sind weiterhin geringe Effizienz der Umwandlung und des kurzen Lebens, aber in Bezug auf die Produktion sind möglicherweise eine potenziell kostengünstige Alternative. Perovskizitität In letzter Zeit beginnt Aufmerksamkeit auf andere Technologien, nämlich Perovskizität. Obwohl es noch notwendig ist, um eine Menge Forschung zu erzielen, damit Zellen produziert werden können (ein Problem ist ihre Instabilität), haben Perovskits viele Vorteile. Neben licht und flexibel können ihre Materialien mit Tinte gemischt und große Oberflächen auftragen. Darüber hinaus sind sie äußerst kostengünstig für die Produktion. Technologische Konvergenz Wissenschaftler aus der ganzen Welt arbeiten daran, verschiedene Photovoltaik-Technologien zu kombinieren, um mehrbuikanische Artikel zu erstellen. Durch die Verwendung verschiedener Materialien können Zellen viel höhere Effizienz als die maximale theoretische Grenze (33,5%) erreichen, während die Produktionskosten unter Kontrolle aufrechterhalten werden. Die Forschung konzentriert sich hauptsächlich auf dünnschichtige Silizium-Tandem-Artikeln, die einen theoretischen Wirkungsgrad 43% liefern. Die maximale theoretische Effizienz mehrerer Verbindungszellen beträgt mehr als 50%.