Nishati ya jua ya photovoltaic


Shiriki makala hii na marafiki zako:

Joto la photovoltaic

Inakadiriwa kuwa katika latitudes ya Ufaransa ni kuhusu 45 ° nguvu za uwezekano wa jua ni 1500kwh / m² kwa mwaka.

Angalia Ramani ya Bahari ya Kifaransa naDNI umeme wa jua kutoka Ufaransa.

Kwa mazao ya sasa ya 10 hadi 15% tunapata kutoka 150 hadi 225kwh / m².


Panneaux solaires dits « non intégrés ».

Kanuni ya uendeshaji ya photovoltaics

Kiini cha photovoltaic kinajumuisha vifaa vya semiconductor. Hizi zinaweza kubadilisha nishati zinazotolewa na jua ndani ya malipo ya umeme hivyo umeme kwa sababu jua huwavutia elektroni za vifaa hivi. Curve ya ngozi ya vifaa hivi huanza kwa wavelengths ya chini hadi wavelength iliyo na kiwango ambacho ni micrometers ya 1,1 kwa silicon.

Silicon ni sehemu kuu ya kiini cha photovoltaic.

Fizikia ya picha ya picha (kutoka kwenye tovuti ya CEA)


Mchoro wa uendeshaji wa picha.

Silicon alichaguliwa kwa photovoltaic seli nishati ya jua kwa tabia yake ya umeme, na sifa ya kuwa na elektroni nne katika ganda lake yttersta (safu IV ya Orodha ya Mendeleev). Katika siliconi imara, kila atomi inaunganishwa na majirani wanne, na elektroni zote katika safu ya pembeni zinahusika katika vifungo. Kama chembe silicon ni kubadilishwa kwa chembe kutoka safu V (kwa mfano P), moja ya elektroni hashiriki katika vifungo; Kwa hiyo anaweza kuhamia kwenye mtandao. Kuna conduction na electron, na semiconductor ni alisema doped n-aina. Kama badala yake chembe silicon ni kubadilishwa kwa chembe kutoka safu III (boroni kwa mfano), inakosa elektroni kwa dhamana yote, na elektroni unaweza kuja kujaza pengo hili. Inasemekana kuna conduction kupitia shimo, na semiconductor ni alisema p-aina doped. Atomu kama boron au fosforasi ni dopants ya silicon.

Wakati semiconductor ya aina ya n inawasiliana na semiconductor ya aina ya p, elektroni nyingi zaidi katika nyenzo n zinaenea kwenye vifaa vya p. Eneo la awali la doped linakuwa jukumu la kushtakiwa, na eneo la awali la p-doped linashtakiwa vibaya. Kwa hiyo shamba la umeme linaloundwa kati ya kanda n na p, ambalo linaelekea kupindua elektroni katika ukanda n na usawa huanzishwa. Makutano yameundwa, na kwa kuongeza mawasiliano ya chuma kwenye maeneo ya n na p, ni diode inayopatikana.
Wakati diode hii mwanga, fotoni ni kufyonzwa na vifaa na kila photon inatoa kupanda kwa elektroni na shimo (inayojulikana kama jozi elektroni-shimo). makutano ya diode kati ya elektroni na mashimo, hivyo kusababisha tofauti kati ya uwezo n na mawasiliano p, na mtiririko wa sasa kama resistor huwekwa baina mawasiliano ya diode (Kielelezo).

Teknolojia zinapatikana kwenye soko.

Modules za sasa zinajulikana kulingana na aina ya silicon wanazotumia:



  • monocrystalline silicon: sensorer photovoltaic ni msingi fuwele silicon iliyowekwa katika bahasha ya plastiki.
  • silicon ya polycrystalline: Sensor photovoltaic ni msingi wa polycrystals ya silicon, ambayo ni ghali zaidi kutengeneza kuliko silicon monocrystalline, lakini pia ina mavuno kidogo kidogo. Hizi polycrystals zinapatikana kwa kuponda chakavu cha silicon ya ubora wa umeme.
  • silicium amorphe: les panneaux « étalés » sont réalisés avec du silicium amorphe au fort pouvoir énergisant et présentés en bandes souples permettant une parfaite intégration architecturale.

Wajenzi wa kiini.

Makampuni tano makuu ya kutengeneza seli za photovoltaic hushiriki 60% ya soko la dunia. Wao ni pamoja na makampuni ya Kijapani Sharp na Kyocera, makampuni ya Marekani BP Solar na Astropower, na RWE Schott Ujerumani. Japan inazalisha karibu nusu ya seli za photovoltaic duniani.

Maombi ya nishati ya jua ya umeme

Hivi sasa maeneo makuu ya matumizi ni makao ya pekee lakini pia kwa vifaa vya kisayansi kama seismographs.

Eneo la kwanza la kutumia nishati hii ni uwanja wa nafasi. Hakika, karibu nishati zote za umeme za satelaiti zinatolewa na photovoltaic (baadhi ya satelaiti ingekuwa na injini ndogo za kuchochea).

Faida

  • Usio na uchafu wa nishati ya umeme ya kutumia na ni sehemu ya kanuni ya maendeleo endelevu,
  • Chanzo cha nishati mbadala kwa sababu hauwezi kupungua kwa kiwango cha binadamu,
  • Inaweza kutumika ama katika nchi zinazoendelea bila mtandao mkubwa wa umeme au maeneo ya pekee kama mlima ambapo haiwezekani kuunganisha kwenye gridi ya taifa ya umeme.


Mfano wa usambazaji wa nguvu wa tovuti, seismograph inayotumiwa na jopo la photovoltaic ya volkano ya Soufriere huko Guadeloupe.

hasara

  • Gharama ya photovoltaic ni ya juu kwa sababu inatoka teknolojia ya juu,
  • gharama inategemea nguvu ya kilele, gharama ya sasa ya kilele cha watt ni kuhusu 3,5 € ni kuhusu 550 € / m² ya seli za jua,
  • mavuno ya sasa ya seli za photovoltaic hubakia chini (karibu na 10% kwa umma) na hivyo hutoa tu nguvu dhaifu,
  • soko mdogo sana lakini katika maendeleo
  • Uzalishaji wa umeme ni wakati wa mchana, wakati mahitaji ya juu ni usiku.
  • hifadhi ya umeme ni vigumu sana na teknolojia za kisasa (gharama kubwa sana ya kiuchumi ya betri),
  • durée de vie : 20 à 25 ans, après le silicium « cristalise » et rend inutilisable la cellule,
  • uchafuzi wa viwanda: tafiti zingine zinasema kuwa nishati inayotumiwa kutengeneza seli haitakuwa na faida wakati wa miaka 20 ya uzalishaji,
  • vivyo hivyo mwishoni mwa maisha: kuchapishwa kwa seli husababisha matatizo ya mazingira.

Jifunze zaidi:
- Uwiano wa nishati ya photovoltaic ya jua
- Ramani ya shamba la jua la Kifaransa
- Mifumo ya jua ya photovoltaic imeunganishwa katika jengo (CEA hati)


Picha za Facebook

Kuacha maoni

Anwani ya barua pepe yako si kuchapishwa. Mashamba required ni alama *