אנרגיה סולארית פוטוולטאית

שתף מאמר זה עם החברים שלך:

סולארית פוטוולטאית

ההערכה היא כי רוחב של צרפת על 45 ° אנרגיה שימושית פוטנציאלי מהשמש היא שנת 1500kwh / מ"ר.

עיין ensoillement צרפתית המפה וDNI קרינת השמש של צרפת.

עם תשואות נוכחיות כ 10 כדי 15% מתקבל על 150 225kwh / m².an.


מה שנקרא "שאינם משולבים" פאנלים סולאריים.

PV הפעלת עיקרון

תא פוטו מורכב מחומרים מוליכים למחצה. אלה מסוגלים להפוך את האנרגיה המסופקת על ידי השמש לתוך עומס חשמלי ובכך החשמל בגלל שמש שמרגשת אלקטרונים של חומרים אלה. עקומת הקליטה של ​​חומרים אלה מתחילה באורכי גל נמוכים עד אורך גל גבול שהוא 1,1 מיקרומטרים לסיליקון.

הסיליקון הוא המרכיב העיקרי של תא פוטו.

פיזיקה של תא פוטואלקטריים (מאתר CEA)


הפעלה דיאגרמה של תא פוטואלקטרי.

הסיליקון נבחר תאים סולריים פוטו עבור המאפיינים האלקטרוניים שלה, אשר מאופיין בנוכחות של ארבעה אלקטרונים בקליפה החיצונית שלה (עמודה IV של מנדלייב טבלה). בשנת סיליקון המוצק, כל אטום הוא קשור ארבעה שכנים, וכל האלקטרונים של הקליפה החיצונית להשתתף האג"ח. אם אטום סיליקון מוחלף אטום מהעמודה V (זרחן, למשל), אחד האלקטרונים אינו משתתף באיגרות חוב; זה ובכך ניתן להעביר ברשת. יש בהולכת אלקטרונית, ואת המוליכים למחצה הוא אמרו מסוג n מסומם. אם במקום אטום סיליקון מוחלף אטום של הטור השלישי (בורון למשל), היא חסרה אלקטרון לבצע את כל הקישורים, אלקטרון יכול לבוא למלא את הפער הזה. אנחנו אומרים שיש הולכה דרך חור, ואת המוליכים למחצה הוא אמר מסוג p מסומם. אטומים כגון בורון או זרחן סימום סיליקון.

כאשר מוליך למחצה מסוג n מובא במגע עם מוליך למחצה מסוג p, אלקטרונים עודפים חומר n מפוזרים לתוך חומר p. האזור בתחילה מסומם n הופך מטען חשמלי חיובי ובתחילה באזור p המסומם הופך טעון שלילי. לכן יוצר שדה חשמלי בין האזורים n ו- p, אשר נוטה לדחוף אלקטרוני אזור שיווי משקל היא הוקם. צומת נוצר, ועל ידי הוספת מגעי מתכת על n ו- p הוא דיודה אשר מתקבל.
כאשר נורית זו דולקת, פוטונים נקלטים על ידי חומרי וכל פוטון מוליד אלקטרון וחור (המכונה זוג אלקטרון-חור). צומת דיודה מפריד בין אלקטרונים וחורים, יצירת פרש פוטנציאלים בין מגעי n ו- p, ו זרם זורם אם נגד ממוקם בין המגעים של דיודה (איור).

הטכנולוגיות הזמינות.

מודולים נוכחיים תשתנה בהתאם סיליקון הסוג הם משתמשים:

  • גביש יחיד סיליקון: תאים פוטו מבוססים על סיליקון גבישי הגלום במעטפת פלסטיק.
  • סיליקון גבישי: תאים פוטו מבוססים על polycrystals סיליקון, פחות יקרים לייצור מאשר סיליקון monocrystalline, אלא גם בעלי תשואה נמוכה במקצת. polycrystals אלה מתקבלים על ידי המסת פיסת סיליקון כיתה אלקטרונית.
  • סיליקון אמורפי: לוחות "להפיץ" מבוצעים עם סיליקון אמורפי עם כוח אנרגטי גבוה ומוצג רצועות גמישות המאפשר אינטגרציה אדריכלית מושלמת.

יצרני תאים.

חמשת החברות הגדולות בייצור תאים פוטו לשתף 60% מהשוק העולמי. חברות יפניות אלה שארפ Kyocera, חברות אמריקאיות שמש BP ו Astropower, ואת שוט שמש גרמנית RWE. יפן מייצרת כמעט מחצית תאי פוטו בעולם.

יישומים של אנרגיה סולארית

כיום בתחומים העיקריים של יישום הם דירות מבודדות אלא גם עבור מכשירים מדעיים כגון seismographs.

האזור הראשון כי עשה שימוש באנרגיה זו הוא בתחום החלל. ואכן, כל הלוויינים quasiement האנרגיה החשמליים מסופקים על ידי פוטו (יש כמה לווינים סטירלינג מנועים קטנים).

יתרונות

  • חשמל נקי לשימוש, והוא חלק מן העיקרון של פיתוח בר-קיימא,
  • מקור אנרגיה מתחדש כמו אכזב בקנה מידה אנושי,
  • לשמש במדינות ללא פיתוח רשת ערוץ משמעותי או במקומות נידחים כמו הר שבו לא ניתן להתחבר לרשת החשמל הארצית.


דוגמה לרשת החשמל, מופעל על ידי פאנל פוטו סיסמוגרף של הר הגעש Soufriere ב גוואדלופ.

חסרונות

  • עלות PV היא גבוהה, כי זה בא ההייטק,
  • העלות תלויה החשמל בשעות שיא הצריכה, העלות הנוכחית של ואט שיא היא על 3,5 550 כ € € / מ"ר של תאים סולריים,
  • את היעילות הנוכחית של תאי פוטו נותרת נמוכים למדי (כ 10% עבור הציבור הרחב) ולכן מספקת רק צריכת חשמל נמוך,
  • מאוד מוגבל אבל שוק גדל
  • ייצור החשמל נעשה רק ביום שבו הביקוש הגדול ביותר הוא הלילה
  • אחסון של חשמל הוא משהו מאוד קשה עם טכנולוגיות נוכחיות (עלות גבוהה מאוד econological של סוללות)
  • חיים: 20 ל 25 שנים, לאחר סיליקון "מתגבש" ו הופך את התא שמיש,
  • ייצור זיהום: מחקרים מסוימים טוענים שהאנרגיה המשמשת לייצור התאים מעולם לא עשו רווחי בשנתי 20 ייצור,
  • באותו סוף מחזור החיים של תאים מציב בעיות סביבתיות.

עוד:
- מאזן האנרגיה של סולארית פוטוולטאית
- המפה הצרפתית של שדה סולארי
- במערכות פוטו המבנה המשולב (מסמך CEA)

הערות פייסבוק

השאירו תגובה

כתובת הדוא"ל שלך לא תפורסם. שדות חובה מסומנים *