The Basics of Solar Cell

The Basics of Solar Cell






Solar Hücre Temelleri


Solar Hücre veya PV anlamı


Solar Hücre, PV ve fotovoltaik hücre Aynı kelimeyi tanımlamak için kullanılan farklı terimler vardır fotovoltaik. terim fotovoltaik iki kelime fotoğraf ( ışık ) ve ( voltaj galvanik dan geliyor) . fotovoltaik etkisi elektrik enerjisine güneş ışınlarına karşı dönüşüm. fotovoltaik etkisi bilimsel araştırma 1839 yılında başlamıştır, ancak verimli güneş pili yapılmış olamazdı. 1954 yılına kadar bir silikon güneş pili ve güneş pili bu tür geliştirilen uydular gibi özel uygulamalarda 1959 dan kullanılmıştır.



Sonuç


Güneş pili Yarı iletken malzemelerin silikon gibi uydurduğum bir cihazdır , galyum arsenide , indiyum fosfit , kadmiyum tellür ve bakır indiyum diselenide , vb güneş ışığı emer ve elektrik taşıyıcı , daha sonra elektron ve delikler için ayrı içine pozitif enerji üretmek için onları dönüştürür / Negatif eklemler. güneş pili ile pozitif ve negatif kavşakları DC elektrik ekipman bağlıysanız , o uygulanabilir olduğunu .



güneş pili Türleri


Orada üretim teknolojisi ve yarı iletken göre sınıflandırılmış üç ana hücre tipi vardır.




Tek Kristal Silikon Solar Hücre
Polycrystalline Silikon Solar Hücre
Amorf Silikon Solar Hücre


1 .
kristal silikon iki tip güneş pili monocrystalline silikon gibi güneş pili bilinen tek kristal silisyum güneş pili , güneş pili , ilk bar içine silikon blok kesme ve gofret tarafından yapılan gofret ve polikristalin silikon dilimleme yapılır. kristal silisyum güneş pili çok sert ve incedir.

2 .
Amorf silisyum güneş pili en ince film teknolojisi, kalınlığı 0,5 mikron ( 0,0005 milimetre ) ve % 5-10 verimliliği ile hafif olan geliştirilmiştir.

3 .
galyum arsenide , kadmiyum tellür ve bakır indiyum diselenide gibi diğer yarı iletkenler, vb hem tek kristal ve çok kristalli var. galyum arsenide tarafından yapılan güneş pili , 20-25 yaklaşık% yüksek verimliliktir.



güneş hücre yapısı


Şu anda kullanılan yarı iletken en tip ve en uygun ucuz yarıiletken olan silisyum kristali vardır. Çünkü silisyum kristallerinin p- tipi ve n-tipi bölgeye , lamine edilmiş o güneş pili yapmak için kullanılır . silikon eritmek edilmiş ve kristal hale gelene kadar saf . Sonra doping atomların bir p- tipi ve n-tipi bölge oluşturmak için vardır. P -tipi katkılama fazla delik oluşturma , birleştirme ve bor ve n-tipi doping , aşırı elektron oluşturulması ile atomlar tarafından , fosfor bir atom içeren elde edilir elde edilir. Bir zamanlar pn kavşağı oluşturulur , elektrik bağlantılarının ön ve gofret üzerine buharlaşma veya ekran - baskı ile hücrenin arka metal yapılır. gofret arka tamamen metal kaplı olabilir, ön ızgara desen veya metal ince çizgiler ve arka sahip silikon güneşi bloke metal vardır.


güneş pili nasıl çalışır





Ne zaman güneş malzemelerin iki tür oluşur güneş hücre yüzeyinde , grevler, p- tipi ve n- tipi yarıiletken ve hücre elektron ve delikler gibi yük taşıma oluşturur. İç saha kavşak tarafından üretilen ) bazı olumsuz ücretleri ( elektronlar gelen olumlu ücretleri ( delik ) ve ayırır. delik veya p- katman ve elektronlar pozitif emilmiş olan emilmiş olan veya n- katman negatif . , mevcut ışıklandırmanın altında hücreler elde edilebilir Bir devre yapıldığında, serbest elektron yük ile pozitif delikleri rekombinasyona geçmek zorunda .


Örneğin, -bir silisyum güneş pili , çapı 4 inç tipik olarak , yaklaşık 0,6 volt 3 amper 2 den ve üretir. çok , bir hücre sayısı düşük çıktı , her hücrede akım nedeniyle birlikte bir modül gerekli geçerli ulaşmak için kablolu vardır. Ve bu modüller büyük dizilerine kablolu vardır. Güneş diziler kablo akım ve gerilim ihtiyacı bağlıdır.



1 . Güneş dizileri paralel olarak , çıkış akımı artar kablolu edin.
2 . Güneş diziler dizi kablolu varsa, çıkış gerilimi artırır.


Imalatı güneş pilleri


tek kristal veya monocrystalline güneş pili aşağıda süreci vardır:


1 . 1400 ° C'de büyük bir tek kristal külçe haline kadar sonra erimiş silikon dan yavaşça sıcaklığı azaltarak kristal çizilmiş büyüdü olmuştur silikon eritebilir. büyük tek kristal külçe tek kristal gofret içine dilimlenmiş vardır.
2 . tek kristal gofret bir p- tipi ve n-tipi bölge ve böylece bir pn kavşağı üreten oluşturmak için atomları doping edildi. Bu doping yüksek sıcaklık difüzyon (900-1000 ° C ), burada gofret bir buhar olarak getirilen dopant bir fırın yerleştirilir yapılabilir.



polikristalin güneş pili aşağıdaki gibi işlem vardır:


1 . erimiş silikon dökülür bir kalıp ve ayarlamak için izin verdi. Sonra gofret içine dilimlenmiş .
2 . polikristalin gofret bir p-tipi , n -tipi bölge ve pn kavşağı tek kristal aynı güneş pili işlemi oluşturmak için doping edildi.





amorf güneş pili aşağıdaki gibi işlem vardır:


1 . silan gaz (SİH4) Plazma Kimyasal Buhar Biriktirme cihazı ile reaksiyona girer. amorf silikon cam veya başka bir substrat malzeme üzerine reaktif bir gaz silikon bozdurulması tarafından yapılır. az 1 mikron ( 0,001 milimetre ) için tabaka kalınlığı kadardır.
2 . fosfin ve diborane olarak ne zaman silan gaz tepki dopants bir p-tipi , n -tipi bölge ve pn kavşak oluşturmak için dahildir.
3 . pn kavşağı indiyum kalay oksit gibi saydam kavşak oluşur .



güneş pili arsenide galyum aşağıdaki gibi işlem vardır:


1 . galyum arsenide kristal bir Sıvı Faz epitaksi fırın tarafından yetiştirilen olmuştur.
2 . p- tipi ve n-tipi bölge Molecular Beam epitaksi cihaz tarafından oluşturulur.




güneş pili temel özellikleri


Ve temiz olmayan kirletici olan güneş ışığı , doğal güç kullanın
Verimli bir yenilenebilir enerji kaynağı ve hiçbir sınırlama kullanmak
Able yerde üretmek ve almak kurulacak akım
yakıt güneş ışığı dışında kullanma
No yanan ve bu yüzden hava ve su kirliliği
hiçbir atık iznini verin ve dolayısıyla zararsız çevre

Hiçbir hareketli parça yoktur mekanik gürültü işlem olduğunu bu nedenle
Minimal bakım ihtiyacı
Uzun ömrü ve istikrarlı verimlilik
Hafif , kurulumu ve taşınabilir kolay
modüler özelliği ile, herhangi bir boyutta yapılabilir gerekli
karbon monoksit, kükürt dioksit, hidrokarbon ve azot gibi , yakıt , kömür ve fosil yakıtlı santrallerde üretilen gibi gazların azaltılması koleksiyonu. sera etkisi gibi çevre üzerindeki tüm azalma enerjinin etkileri , küresel ısınma, asit yağmurları ve hava kirliliği , vb



güneş sisteminin ana bileşenleri:


Güneş pilleri doğru akım üretmek , bu yüzden, sadece uyumlu olan DC cihazlarının . kullanıcıların diğer uygulamalar için AC cihazlarının veya mağaza yedek enerji , güneş enerjisi sistemleri gerektiren kullanmak istiyorsanız güneş modüllerinin yanı sıra diğer bileşenleri. Bu bileşenler şunlardır .




1 . Güneş Paneli DC ve güncel güneş ışığını dönüştürmek için genellikle watt belirtilmiştir. Birden fazla solar modül kullanılması durumunda , onlar gerekli akım, hangi denilen üretmek " birbirinesolar array". Güneş diziler dizi güncel artırmak gerilim veya paralel artış kablolu olabilir. farklı coğrafi konumları , günde pik Paz saat miktarlarda almak ve sıcaklık artışı olarak çıktı azaltmak .
2 . Şarj kontrolörü Güneş diziler dan geçerli düzenleyen , bir pilleri şarj ve aşırı şarja gelen pilleri engeller. şarj kontrol işlevi pilleri şarj etmektir. Pilleri tamamen şarj olduğunda, şarj kontrolörü duracak veya şarj azaltmak . En solar şarj kontrolörleri de yük pil voltajı çok uzak damla için güç kaynağı bağlantısını kesin bir Alçak Gerilim kes özellik içerir. güneş sistemi pil güç depolama durumunda ücret denetleyicisinin gereksinim duyduğu gereklidir.
3 . Pil görünür , gece veya diğer amaçlarla değil , bu kullanım için güneş dizilerin gelen güneş ışığı sırasında üretmek geçerli depolanmasıdır.
4 . Inverter DC ki güneş dizileri gelen AC operasyon AC Cihaz için geçerli üretmek geçerli dönüştürülmesidir. İki tip inverter vardır sinüs dalga inverter ile uyumlu tüm AC ekipman , ve sinüs dalga inverter olarak Herhangi bir elektrikli teçhizat ile kullanılan hangi hayır dönen bileşeni vardır.
5 . Yıldırımdan Korunma elektrikli teçhizatın hasar yıldırım veya yüksek gerilim dalgalanma indüksiyon neden önlemektir. Bu bileşen büyüklüğü ve kritik güneş sistemleri, verimli toprak katmak için gereklidir.

güneş pili uygulamaları

Paz en çekici yenilenebilir enerji kaynağı ve daha yaygın kullanımıdır. Birçok amaç için günlük yaşam ve çevre dostu olarak uygulanabilir. Örneğin,
Konut- Aydınlatma sistemleri , bahçe aydınlatması, garaj ışıkları ve çit fenerler vb ) gibi dış aydınlatma sistemleri ( elektrik aletleri , elektrikli kapı açıcılar , güvenlik sistemleri , havalandırma , su pompaları , su filtreleri, ve acil durum ışıkları , vb

Su pompalama- Tüketim, kamu , hayvan sulama , tarım, bahçecilik ve çiftçilik , madencilik ve sulama vb

Aydınlatma sistemleri-Bus stop lambaları , telefon kulübesi aydınlatmaları, billboard aydınlatmaları, otopark aydınlatmaları, dış mekan aydınlatmaları ve sokak aydınlatmaları, vb

Pil şarj sistemleri- Acil güç sistemleri, Piller kırsal köy ve ev kullanımı ve aydınlatma uzak alan, vb için güç kaynakları merkezleri şarj

Tarım-Su pompalama ve dayak makineleri vb

Sığırlar-Su pompalama, Oksijen balık yetiştiriciliği ve böcek kapana kısılmış aydınlatmaları, vb dolum sistemleri

Sağlık ocağı- Buzdolapları ve raflar, ilaçlar ve aşılar tutmak için , ve ekipman vs gibi tıbbi

Iletişim-Air seyir yardımcıları , hava ikaz lambaları , fenerler , işaret navigasyon yardımları, ışıklı yol işaretleri , yol işaretleri, demiryolu işaret geçerken , cadde aydınlatmaları ve acil telefonlar vs

Telekomünikasyon- Mikrodalga tekrarlayıcı istasyonları, telekomünikasyon ekipmanları, servis ve askeri tatbikatlar, vb iletişim radyo gibi taşınabilir iletişim cihazları () ve hava izleme istasyonları vb

Eğlence ve dinlenmeuzaktan boş ev - Güç kaynakları, taşınabilir pil , sistemler ve eğlence ekipmanları şarj
vb

Uzak alan- Hills , adalar, ormanlar ve uzak bölgelerde bu yarar ızgaraları mevcut değildir , vb

Boşluk - Satellites