Technologia ogniw fotowoltaicznych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii

 Komentarze do artykułu

Systemy fotowoltaiczne są łatwe w obsłudze i nie mają ruchomych mechanizmów, ale same ogniwa fotowoltaiczne zawierają złożone urządzenia półprzewodnikowe, podobne do tych używanych do produkcji układów scalonych. Podstawą działania fotokomórek jest zasada fizyczna, w której prąd elektryczny powstaje pod wpływem światła między dwoma stykającymi się ze sobą półprzewodnikami o różnych właściwościach elektrycznych. Połączenie takich elementów tworzy panel lub moduł fotowoltaiczny.

Moduły fotowoltaiczne, ze względu na swoje właściwości elektryczne, generują prąd stały, a nie przemienny. Jest stosowany w wielu prostych urządzeniach zasilanych bateryjnie. Z drugiej strony prąd przemienny zmienia swój kierunek w regularnych odstępach czasu. To właśnie ten rodzaj energii elektrycznej dostarczany przez wytwórców energii, wykorzystywany jest w większości nowoczesnych urządzeń i urządzeń elektronicznych. W najprostszych systemach bezpośrednio wykorzystuje się prąd stały z modułów fotowoltaicznych. W tym samym miejscu, w którym potrzebny jest prąd przemienny, do systemu należy dodać falownik, który przetwarza prąd stały na prąd zmienny.

Nowoczesna produkcja ogniw fotowoltaicznych prawie w całości opiera się na krzemie. Około 80% wszystkich modułów jest wykonanych z krzemu poli- lub monokrystalicznego, podczas gdy pozostałe 20% wykorzystuje krzem amorficzny. Krystaliczne ogniwa fotowoltaiczne są najbardziej powszechne i zwykle mają kolor niebieski z połyskiem. Amorficzne, czyli niekrystaliczne – gładkie w wyglądzie i zmieniające kolor w zależności od kąta patrzenia. Krzem monokrystaliczny ma najlepszą wydajność (około 14%), ale jest droższy niż krzem polikrystaliczny, którego wydajność wynosi średnio 11%. Krzem amorficzny jest szeroko stosowany w małych urządzeniach, takich jak zegarki i kalkulatory, ale jego wydajność i długoterminowa stabilność są znacznie niższe, dlatego rzadko jest używany w zastosowaniach energetycznych.

Fotokomórka to "kanapka" krzemu - drugiej najpowszechniejszej substancji na Ziemi. Dziewięćdziesiąt dziewięć procent nowoczesnych ogniw słonecznych jest wykonanych z krzemu (Si), a reszta jest zbudowana na tej samej zasadzie, co krzemowe ogniwa słoneczne. Pewna substancja jest nakładana na jedną warstwę krzemu, dzięki czemu powstaje nadmiar elektronów. Powoduje to powstanie warstwy naładowanej ujemnie („N”). Na drugiej warstwie powstaje brak elektronów, staje się ona naładowana dodatnio („P”). Zmontowane razem z przewodnikami, te dwie powierzchnie tworzą światłoczułe złącze elektron-dziura. Nazywa się półprzewodnikiem, ponieważ w przeciwieństwie do przewodu elektrycznego przewodzi prąd tylko w jednym kierunku - od ujemnego do dodatniego. Po wystawieniu na działanie słońca lub innego źródła intensywnego światła generowany jest prąd stały o wartości około 0,5 wolta. Natężenie prądu (ampery) jest proporcjonalne do energii światła (liczby fotonów). W każdym systemie fotowoltaicznym napięcie jest prawie stałe, a prąd jest proporcjonalny do wielkości ogniw fotowoltaicznych i natężenia światła.

Ogniwa fotowoltaiczne są wykonane z ultraczystego krzemu, zmieszanego w ściśle określonych proporcjach z innymi substancjami. Ultraczyste podłoże krzemowe, z którego wykonane są ogniwa słoneczne, jest bardzo drogie. Ilość ultraczystego krzemu potrzebna do wykonania jednego modułu fotowoltaicznego o mocy 50 W wystarczyłaby na układy scalone około dwóch tysięcy komputerów. Ponadto w ogniwach fotowoltaicznych obecne są aluminium, szkło i tworzywa sztuczne - niedrogie i nadające się do ponownego wykorzystania materiały.

Zobacz inne artykuły Sekcja Alternatywne źródła energii.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Pociągi wodorowe Coradia iLint 16.11.2022 Rhein-Main Transport Association (RMV) zaprezentowało we Frankfurcie nad Menem pierwszy napędzany wodorem pociąg Coradia iLint firmy Alstom, który zacznie przewozić pasażerów na niezelektryfikowanych liniach w regionie Taunus w pobliżu miasta od grudnia 2022 r. Po prezentacji pociąg odbył jazdę próbną do Parku Przemysłowego Hochst, gdzie znajduje się stacja tankowania wodoru, zbudowana przez operatora parku, firmę Infraserv Hochst. RMV będzie dysponować największą na świecie flotą taboru pasażerskiego napędzanego wodorowymi ogniwami paliwowymi. Umowa o wartości 500 mln euro na dostawę 27 pociągów Coradia iLint została podpisana z Alstom w maju 2019 r. Pierwsze pociągi zaczną kursować na trasie RB2022 Frankfurt/Main-Brandoberndorf od grudnia 15 r., pozostałe będą dostępne dla RMV do wiosny 2023 r. i będą sukcesywnie uruchamiane na trzech innych trasach obejmujących linie niezelektryfikowane. Wszystkie te trasy będą obsługiwane przez Regionalverkehre Start Deutschland, spółkę zależną Kolei Niemieckich (DB), która zastąpi dotychczasowego operatora, Hessische Landesbahn (HLB). Jednocześnie w okresie przejściowym, do końca kwietnia 2023 roku, HLB będzie nadal obsługiwał trasy RB11 i RB16, aby zapewnić nieprzerwany przewóz pasażerów pociągami spalinowymi do czasu oddania do eksploatacji wszystkich nowych pociągów napędzanych paliwem wodorowym. Zgodnie z warunkami umowy Alstom przejmie utrzymanie pociągów i będzie odpowiedzialny za ich gotowość i eksploatację przez 25 lat. Na zlecenie Alstom konserwacją i naprawą pociągów będą się zajmować pracownicy DB Regio w zajezdni DB w Griesheim.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Dysk zewnętrzny Western Digital My Book Duo 44 TB

▪ Nowa linia filtrów przeciwhałasowych TDK-Lambda

▪ Kolejna bariera dla Marsa

▪ Kamienie wytwarzające tlen

▪ Smak wody

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część witryny Materiały referencyjne. Wybór artykułu

▪ artykuł Miejsce spotkania nie może zostać zmienione. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Dlaczego żelazo rdzewieje? Szczegółowa odpowiedź

▪ szokujący artykuł. Opieka zdrowotna

▪ artykuł Generator na PIC16F84A i AD9850. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Chińskie przysłowia i powiedzenia. Duży wybór

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024