Il-prinċipji ewlenin u l-vantaġġi tal-ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka

Il-ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka hija teknoloġija li tikkonverti direttament l-enerġija tad-dawl f'elettriku billi tuża l-effett fotovoltajku fl-interface tas-semikondutturi. Tikkonsisti prinċipalment fi tliet partijiet: pannelli solari, kontrolluri, u invertituri. Il-komponenti ewlenin huma komponenti elettroniċi. Wara li ċ-ċelloli solari huma konnessi f'serje, jistgħu jiġu ppakkjati u protetti biex jiffurmaw moduli ta 'ċelloli solari ta' żona kbira, li mbagħad jistgħu jiġu kkombinati ma 'kontrolluri tal-enerġija u komponenti oħra biex jiffurmaw apparati ta' ġenerazzjoni ta 'enerġija fotovoltajka.

Il-prinċipju ewlieni tal-ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka huwa l-effett fotoelettriku tas-semikondutturi. Meta l-fotoni irradjaw metall, l-enerġija tagħhom tista 'tiġi assorbita kompletament mill-elettroni fil-metall. L-enerġija assorbita mill-elettroni hija kbira biżżejjed biex tegħleb il-forza Coulomb ġewwa l-atomi tal-metall biex jagħmlu xogħol, u jaħarbu mill-wiċċ tal-metall biex isiru fotoelettroni. L-atomi tas-silikon għandhom erba 'elettroni ta' barra. Jekk is-silikon pur jiġi drogat b'atomi b'ħames elettroni ta 'barra, bħal atomi tal-fosfru, isir semikonduttur tat-tip N. Jekk is-silikon pur jiġi drogat b'atomi bi tliet elettroni esterni, bħal atomi tal-boron, jifforma semikonduttur tat-tip P. Meta tat-tip P u tat-tip N jiġu kkombinati flimkien, il-wiċċ ta 'kuntatt se jifforma differenza potenzjali, u jsir ċellula solari. Meta d-dawl tax-xemx jiddi fuq il-junction pn, il-kurrent jiċċirkola min-naħa tat-tip P għan-naħa tat-tip N, u jifforma kurrent.

L-effett fotoelettriku huwa fenomenu importanti u maġiku fil-fiżika. Taħt l-irradjazzjoni ta 'mewġ elettromanjetiku 'l fuq minn ċerta frekwenza (magħrufa bħala l-frekwenza tal-limitu), l-elettroni f'ċerti sustanzi jassorbu l-enerġija u jaħarbu biex jiffurmaw kurrent elettriku, magħruf bħala fotoelettriku. Id-dijagramma skematika tal-ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka turi li s-silikon polikristallin jiġi pproċessat f'wejfers tas-silikon permezz ta 'proċessi bħall-ikkastjar tal-ingotti, it-tkissir tal-ingotti u t-tqattigħ. Doping u diffużjoni ta' traċċi ta' boron, fosfru, eċċ. Se tiġi ffurmata junction pn fuq il-wejfer tas-silikon. Imbagħad, permezz ta 'screen printing, il-pejst tal-fidda ppreparat b'mod fin jiġi stampat fuq il-wejfer tas-silikon biex jiffurmaw linji tal-grilja. Wara s-sinterizzazzjoni, isir ukoll f'elettrodu ta 'wara, u kisi kontra li jirrifletti huwa miksi fuq il-wiċċ b'linji tal-grilja biex jagħmlu ċ-ċelloli tal-batterija. Il-batterija hija rranġata u magħquda biex tifforma modulu tal-batterija, li tifforma bord ta 'ċirkwit kbir. Tipikament, il-komponenti huma mdawra b'qafas tal-aluminju, b'kisi tal-ħġieġ fuq quddiem u elettrodi fuq wara. B'komponenti tal-batterija u tagħmir awżiljarju ieħor, tista 'tiġi ffurmata sistema ta' ġenerazzjoni tal-enerġija. Sabiex tikkonverti kurrent dirett f'kurrent alternanti, huwa meħtieġ li jiġi installat inverter. Wara l-ġenerazzjoni tal-enerġija, jista 'jinħażen f'batteriji jew jiddaħħal fil-grid tal-enerġija pubblika. Fl-ispiża tas-sistemi tal-ġenerazzjoni tal-enerġija, il-komponenti tal-batterija jammontaw għal madwar 50%, filwaqt li l-konvertituri kurrenti, l-ispejjeż tal-installazzjoni, komponenti awżiljarji oħra, u spejjeż oħra jammontaw għal 50%.