Солнечная энергия - типы фотоэлектрической энергии
В фотоэлектрической технологии используются две технологии; кристаллическая форма и аморфный кремний. Аморфные вещества - это все еще новое исследование, и для достижения оптимальных характеристик может потребоваться больше времени.
Кристаллические клетки
Технология кристаллического кремния дает два типа фотоэлектрических элементов:
Mono-crystalline cells- Монокристаллический солнечный элемент состоит из монокристаллического цилиндра, отрезанного для производства всех пластин в массиве. Пластины имеют круглую форму, хотя иногда их можно разрезать на другие формы для использования в кристаллах. Для него характерен однородный синий цвет. Другие функции включают в себя -
Относительно высокая эффективность среди всех фотоэлектрических технологий, доступных сегодня.
Самая дорогая ячейка, потому что она разработана из чисто такого же кристалла.
Ячейки жесткие и должны быть хорошо расположены и закреплены на жесткой основе.
Poly-crystalline cells- Они также известны как солодово-кристаллические ячейки и изготавливаются путем заливки кремния в квадратную форму. Затем полученный отливок разрезают на несколько квадратных пластин. Квадратный блок состоит из нескольких кристаллов, состоящих из массивов синих вариаций. Это технология, лежащая в основе блестящей, подобной драгоценному камню поверхности некоторых солнечных панелей, представленных сегодня на рынке. Поликристаллические ячейки имеют отличительные особенности, в том числе:
Немного менее эффективен по сравнению с монокристаллическими ячейками.
Дешевле монокристаллического.
Меньше отходов материала (очищенного кремния).
Учитывая солнечные панели той же спецификации, поликристаллическая панель немного шире, чем монокристаллический аналог.
Аморфные клетки
Thin-Film PVs- Использование аморфной формы кремния для изготовления фотоэлементов - это новая технология, которую эксперты все еще исследуют, чтобы обуздать проблемы кристаллических форм. Характеристики этой технологии включают в себя:
Они намного дешевле, чем обе кристаллические формы.
Они гибкие. Таким образом, они должны иметь подвижное крепление, чтобы наилучшим образом использовать эту функцию. Однако форма поверхности должна соответствовать форме панели в целях безопасности.
Менее подвержен потерям мощности из-за потери ячеек. Кроме того, они более эффективны в тускло освещенной среде.
Менее прочный. Они постепенно вырождаются с точки зрения выработки энергии, особенно в течение первого месяца, прежде чем обретут стабильность.
Наименее эффективен в производстве энергии и поэтому занимает большую площадь
Новая технология позволяет устанавливать панель на оконные стекла и криволинейные поверхности.
Свойства фотоэлектрических цепей
Эквивалентная схема фотоэлектрического элемента приведена ниже -
Полученный ток, I ph = Площадь ячейки * Интенсивность света, H * коэффициент отклика, ξ.
Учитывая, потери из-за сопротивления проводника = R p
Потери из-за неидеальных проводников = R s
Если ячейка производит ток I при напряжении V, то соотношение между I и U отдельной ячейки выражается как -
Текущий, $ 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}} $
Где тепловое напряжение задается как $ U_ {t} \: = \: \ frac {qkT} {e} $
Температура в Кельвинах и K = 1,38 -23 (константа Боумена), e = 1,602e -19 .
Получая максимальные I и U, мы можем получить максимальную мощность.
I max получается, когда V = 0, т.е. короткое замыкание, а V max получается, когда I = 0, то есть разомкнутая цепь.
Note - Ячейки, включенные параллельно, добавляют ток, а ячейки, включенные последовательно, добавляют напряжение.