Solarenergie - Arten der Photovoltaik
Die Photovoltaik-Technologie verwendet zwei Technologien; kristalline Form und das amorphe Silizium. Das amorphe ist noch eine neue Exploration und kann länger dauern, um eine optimale Leistung zu erzielen.
Kristalline Zellen
Die kristalline Siliziumtechnologie bietet zwei Arten von Photovoltaikzellen -
Mono-crystalline cells- Die monokristalline Solarzelle besteht aus einem abgeschnittenen Einkristallzylinder, um alle Wafer in der Anordnung zu erzeugen. Die Wafer haben eine kreisförmige Form, obwohl sie manchmal zu Zwecken der Kristallverwendung in andere Formvariationen geschnitten werden können. Es zeichnet sich durch eine einheitliche blaue Farbe aus. Weitere Funktionen sind -
Unter allen heute verfügbaren PV-Technologien ist ein relativ hoher Wirkungsgrad.
Die teuersten Zellen, weil sie aus rein demselben Kristall entwickelt werden.
Die Zellen sind starr und müssen gut positioniert und auf einem starren Träger montiert sein.
Poly-crystalline cells- Diese Zellen werden auch als malzkristalline Zellen bezeichnet und durch Gießen des Siliziums in eine quadratische Form hergestellt. Der resultierende Guss wird dann in eine Anzahl quadratischer Wafer geschnitten. Der quadratische Block besteht aus mehreren Kristallen, die aus Anordnungen blauer Variationen bestehen. Dies ist die Technologie hinter der glitzernden, edelsteinartigen Oberfläche einiger Solarmodule, die heute auf dem Markt sind. Polykristalline Zellen weisen unterschiedliche Merkmale auf, einschließlich -
Etwas weniger effizient im Vergleich zu monokristallinen Zellen.
Billiger als monokristallin.
Weniger Materialverschwendung (gereinigtes Silizium).
Bei Solarmodulen gleicher Spezifikation ist das polykristalline Modul etwas breiter als das monokristalline Gegenstück.
Amorphe Zellen
Thin-Film PVs- Die Verwendung der amorphen Form von Silizium zur Herstellung von Photovoltaikzellen ist eine neue Technik, die die Experten noch erforschen, um die Herausforderungen der kristallinen Formen einzudämmen. Die Eigenschaften dieser Technologie umfassen -
Sie sind viel billiger als beide kristallinen Formen.
Sie sind flexibel. Daher sollten sie eine bewegliche Halterung haben, um diese Funktion optimal nutzen zu können. Die Form der Oberfläche sollte jedoch aus Sicherheitsgründen die Platte aufnehmen.
Weniger anfällig für Stromausfall durch Zellverlust. Darüber hinaus sind sie in einer schwach beleuchteten Umgebung leistungsstärker.
Weniger haltbar. Sie degenerieren allmählich in Bezug auf die Stromerzeugung, insbesondere im ersten Monat, bevor sie an Stabilität gewinnen.
Am wenigsten effizient bei der Stromerzeugung und deckt daher größeren Raum ab
Die neue Technologie ermöglicht die Montage des Paneels auf Fensterscheiben und gekrümmten Flächen.
Eigenschaften des Photovoltaikkreises
Ein Ersatzschaltbild einer Photovoltaikzelle ist unten angegeben -
Erhaltener Strom, I ph = Fläche der Zelle * Lichtintensität, H * Antwortfaktor, ξ.
Gegeben, Verlust durch Widerstand des Leiters = R p
Verlust durch nicht ideale Leiter = R s
Wenn die Zelle Strom I bei einer Spannung V erzeugt, wird die Beziehung zwischen I und U einer einzelnen Zelle ausgedrückt als -
Aktuell $ I \: = \: I_ {ph} -I_ {o} [\ exp \ lgroup \ frac {\ lgroup U_ {cell} + I_ {cell} R_ {s} \ rgroup} {U_ {t}} -1 \ rgroup] - \ frac {\ lgroup U_ {cell} + I_ {cell} R_ {s} \ rgroup} {R_ {p}} $
Wobei die thermische Spannung durch $ U_ {t} \: = \: \ frac {qkT} {e} $ gegeben ist
Die Temperatur ist in Kelvin und K = 1,38 -23 (Bowmans konst), e = 1.602e -19 .
Mit maximalem I und U können wir maximale Leistung erzielen.
I max wird erhalten, wenn V = 0, dh Kurzschluss, während V max erhalten wird, wenn I = 0, dh offener Stromkreis.
Note - Zellen parallel addieren Strom, während Zellen in Reihe Spannung addieren.