Energia słoneczna - rodzaje fotowoltaiki
Technologia fotowoltaiczna wykorzystuje dwie technologie; postać krystaliczna i amorficzny krzem. Metoda bezpostaciowa jest wciąż nową eksploracją i osiągnięcie optymalnej wydajności może zająć więcej czasu.
Krystaliczne komórki
Technologia krzemu krystalicznego daje dwa rodzaje ogniw fotowoltaicznych -
Mono-crystalline cells- Monokrystaliczne ogniwo słoneczne jest zbudowane z pojedynczego kryształowego cylindra odciętego w celu wytworzenia wszystkich płytek w układzie. Wafle mają okrągły kształt, chociaż czasami można je pociąć na inne odmiany kształtu do celów użyteczności kryształów. Charakteryzuje się jednolitym niebieskim kolorem. Inne funkcje obejmują -
Stosunkowo wysoka wydajność spośród wszystkich dostępnych obecnie technologii PV.
Najdroższe komórki, ponieważ powstają z czystego kryształu.
Ogniwa są sztywne i muszą być dobrze ustawione i zamontowane na sztywnym podłożu.
Poly-crystalline cells- Są one również znane jako komórki krystaliczne słodowe i są wytwarzane przez odlewanie krzemu do kwadratowej formy. Powstały odlew jest następnie cięty na kilka kwadratowych wafli. Kwadratowy blok składa się z kilku kryształów złożonych z szeregów niebieskich odmian. Jest to technologia stojąca za błyszczącą, podobną do kamieni szlachetnych powierzchnią niektórych paneli słonecznych dostępnych obecnie na rynku. Komórki polikrystaliczne mają różne cechy, w tym -
Nieco mniej wydajne w porównaniu do ogniw monokrystalicznych.
Tańsze niż monokrystaliczne.
Mniejsze straty materiału (oczyszczony silikon).
Biorąc pod uwagę panele słoneczne o tej samej specyfikacji, panel polikrystaliczny jest nieco szerszy niż jego odpowiednik monokrystaliczny.
Amorficzne komórki
Thin-Film PVs- Wykorzystanie amorficznej formy krzemu do produkcji ogniw fotowoltaicznych to nowa technika, którą eksperci wciąż prowadzą, aby ograniczyć wyzwania związane z formami krystalicznymi. Cechy tej technologii to:
Są znacznie tańsze niż obie formy krystaliczne.
Są elastyczne. Dlatego powinny mieć ruchome mocowanie, aby najlepiej wykorzystać tę cechę. Jednak kształt powierzchni powinien być dostosowany do panelu ze względów bezpieczeństwa.
Mniejsza podatność na utratę mocy z powodu wypadania ogniw. Ponadto są mocniejsze w słabo oświetlonym otoczeniu.
Mniej trwały. Stopniowo degenerują się pod względem produkcji energii, zwłaszcza przez pierwszy miesiąc przed uzyskaniem stabilności.
Najmniej wydajna w produkcji energii i dlatego zajmuje większą przestrzeń
Nowa technologia umożliwia montaż panelu na szybach okiennych i zakrzywionych powierzchniach.
Właściwości obwodu fotowoltaicznego
Równoważny obwód ogniwa fotowoltaicznego podano poniżej -
Uzyskany prąd, I ph = powierzchnia ogniwa * natężenie światła, współczynnik odpowiedzi H *, ξ.
Biorąc pod uwagę, Strata wynikająca z rezystancji przez przewodnik = R p
Strata spowodowana nieidealnymi przewodami = R s
Jeśli ogniwo wytwarza prąd I przy napięciu V, to zależność między I i U pojedynczego ogniwa jest wyrażona jako -
Bieżąca, $ 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}} $
Gdzie napięcie termiczne jest podane przez $ U_ {t} \: = \: \ frac {qkT} {e} $
Temperatura jest w kelwinach i K = 1,38 -23 (stała Bowmana), e = 1,602e -19 .
Uzyskując maksymalne I i U, możemy uzyskać maksymalną moc.
I max jest uzyskiwane, gdy V = 0, tj. Zwarcie, natomiast V max jest uzyskiwane, gdy I = 0, czyli obwód otwarty.
Note - Ogniwa równolegle dodają prąd, podczas gdy ogniwa szeregowo zwiększają napięcie.