Категории продуктов

Свяжитесь с нами

Вэньчжоу Xihe Electric Co., Ltd

Tel: 86-577-61783177

Мобильный телефон: 86-13968744023

Факс: 86-577-61783277

MSN: Hittey2008@hotmail.com

Skype: Hittey168

Электронная почта: hittey@fangpusun.com

Адрес: No.308 широты и 16 дорога, Yueqing экономического развития зоны, Чжэцзян, P.R.China

Контакт: Hittey король

Знание отрасли

Фотоэлектричество: солнечное электричество и солнечные элементы в теории и практике

Edit:Вэньчжоу Xihe Electric Co., Ltd   Date:Aug 28, 2015

Слово   Фотоэлектрические   Представляет собой комбинацию греческого слова «Свет» и имя физика Аллесандро Вольты. Он определяет прямое преобразование солнечного света в энергию с помощью солнечных элементов. Процесс конверсии основан на фотоэлектрическом эффекте, обнаруженном Александром Беккерелем в 1839 году. Фотоэлектрический эффект описывает выделение положительных и отрицательных носителей заряда в твердом состоянии при попадании света на его поверхность.

Как работает солнечная батарея?

Солнечные батареи состоят из различных полупроводниковых материалов. Полупроводники являются материалами, которые становятся электропроводящими при использовании света или тепла, но которые работают как изоляторы при низких температурах.

Более 95% всех солнечных элементов, производимых во всем мире, состоят из полупроводникового материала Silicon (Si). В качестве второго наиболее распространенного элемента в земной коре кремний имеет то преимущество, что он доступен в достаточном количестве, а дополнительная обработка материала не обременяет окружающую среду. Для получения солнечного элемента полупроводник загрязнен или «легирован». «Допинг» - это преднамеренное введение химических элементов, с помощью которых можно получить избыток либо положительных носителей заряда (р-проводящий полупроводниковый слой), либо отрицательных носителей заряда (n-проводящий полупроводниковый слой) из полупроводникового материала. Если объединить два разных загрязненных полупроводниковых слоя, то на границе слоев возникает так называемый pn-переход.

  • Модель кристаллического солнечного элемента

На этом узле создается внутреннее электрическое поле, которое приводит к разделению носителей заряда, выделяемых светом. Через металлические контакты может быть использован электрический заряд. Если внешняя цепь замкнута, то есть потребитель подключен, то протекает постоянный ток.

Силиконовые клетки имеют размеры примерно 10 см на 10 см (в последнее время также 15 см на 15 см). Прозрачная антиотражающая пленка защищает клетку и уменьшает рефлексивные потери на поверхности клетки.

Характеристики солнечной батареи

  • Вольт-амперная линия си-солнечного элемента

Используемое напряжение от солнечных элементов зависит от полупроводникового материала. В кремнии оно составляет примерно 0,5 В. Напряжение на зажимах слабо зависит от светового излучения, а интенсивность тока возрастает с увеличением светимости. Например, кремниевая ячейка 100 см2 достигает максимальной силы тока приблизительно 2 А, когда излучается 1000 Вт / м².

Выход (произведение электричества и напряжения) солнечного элемента зависит от температуры. Более высокие температуры ячейки приводят к снижению производительности и, следовательно, снижению эффективности. Уровень эффективности показывает, сколько излучаемого количества света преобразуется в полезную электрическую энергию.

Различные типы клеток

Можно выделить три типа клеток в зависимости от типа кристалла: монокристаллического, поликристаллического и аморфного. Для получения ячейки монокристаллического кремния необходим абсолютно чистый полупроводниковый материал. Монокристаллические стержни извлекают из расплавленного кремния и затем распиливают в тонкие пластины. Этот производственный процесс гарантирует относительно высокий уровень эффективности.  
Производство поликристаллических ячеек более экономично. В этом процессе жидкий кремний выливается в блоки, которые затем распиливаются на пластины. При затвердевании материала образуются кристаллические структуры разного размера, на границах которых возникают дефекты. В результате этого дефекта кристалла, солнечный элемент менее эффективен.  
Если кремниевая пленка наносится на стекло или другой материал подложки, это так называемая аморфная или тонкослойная ячейка. Толщина слоя составляет менее 1 мкм (толщина человеческого волоса: 50-100 мкм), поэтому производственные затраты ниже из-за низких материальных затрат. Однако эффективность аморфных клеток намного ниже, чем эффективность двух других типов клеток. Из-за этого они в основном используются в маломощном оборудовании (часы, карманные калькуляторы) или в качестве элементов фасада.

Материал

Уровень эффективности в% Lab

Уровень эффективности в% Производство

Монокристаллический кремний

Ок. 24

От 14 до 17

Поликристаллический кремний

Ок. 18

13 до 15

Аморфный кремний

Ок. 13

От 5 до 7

От ячейки к модулю

Чтобы сделать соответствующие напряжения и выходы доступными для различных применений, отдельные солнечные элементы соединены друг с другом для образования более крупных блоков. Клетки, соединенные последовательно, имеют более высокое напряжение, тогда как соединенные параллельно параллельные производят больше электрического тока. Взаимозависимые солнечные элементы обычно встроены в прозрачный этил-винил-ацетат, снабженный рамкой из алюминия или нержавеющей стали и покрытой прозрачным стеклом на лицевой стороне.

Типичные номиналы мощности таких солнечных модулей находятся между 10 Wpeak и 100 Wpeak. Характеристические данные относятся к стандартным условиям испытаний солнечного излучения 1000 Вт / м² при температуре ячейки 25 ° С. Стандартная гарантия производителя в десять и более лет довольно длинная и показывает высокие стандарты качества и продолжительность жизни сегодняшних продуктов.

Естественные ограничения эффективности

  • Теоретические максимальные уровни эффективности различных солнечных элементов при стандартных условиях

Помимо оптимизации производственных процессов, также ведется работа по повышению уровня эффективности, чтобы снизить затраты на солнечные элементы. Однако разные механизмы потерь устанавливают лимиты на эти планы. В принципе, различные полупроводниковые материалы или комбинации подходят только для определенных спектральных диапазонов. Поэтому определенную часть лучистой энергии нельзя использовать, потому что кванты света (фотоны) не имеют достаточной энергии, чтобы «активировать» носители заряда. С другой стороны, определенное количество избыточной энергии фотонов преобразуется в тепло, а не в электрическую энергию. Кроме того, существуют оптические потери, такие как затенение поверхности ячейки при контакте со стеклянной поверхностью или отражение входящих лучей на поверхности ячейки. Другими механизмами потерь являются потери электрического сопротивления в полупроводнике и соединительном кабеле. Однако разрушительное влияние загрязнения материалов, поверхностных эффектов и дефектов кристалла также является значительным.  
Механизмы одиночных потерь (фотоны со слишком малой энергией не поглощаются, избыточная энергия фотонов трансформируется в тепло) не могут быть дополнительно улучшены из-за присущих физическим пределам, наложенным самими материалами. Это приводит к теоретическому максимальному уровню эффективности, т.е. примерно 28% для кристаллического кремния.

Новые направления

Структурирование поверхности для уменьшения потерь отражения : например, конструкция поверхности ячейки в структуре пирамиды, так что входящий свет несколько раз попадает на поверхность. Новый материал: например, арсенид галлия (GaAs), теллурид кадмия (CdTe) или селенид меди индия (CuInSe²).

Тандемные или штабелированные ячейки : для того, чтобы иметь возможность использовать широкий спектр излучения, различные полупроводниковые материалы, которые подходят для разных спектральных диапазонов, будут располагаться одна на другой.

Концентраторы:   Более высокая интенсивность света будет фокусироваться на солнечных элементах с помощью зеркальных и линзовых систем. Эта система отслеживает солнце, всегда используя прямое излучение.

Ячейки инверсионного слоя MIS:   Внутреннее электрическое поле создается не pn-переходом, а соединением тонкого оксидного слоя с полупроводником.

Ячейки Гретцеля:   Электрохимические жидкие элементы с диоксидом титана в качестве электролитов и красителя для улучшения поглощения света.

Текст и иллюстрации, используемые с разрешения Немецкого фонда солнечной энергии (Deutschen Gesellschaft für Sonnenenergie eV)

Краткие и понятные объяснения основных концепций солнечного отопления и фотоэлектричества можно найти в нашем Solar-Lexicon.

Отчеты по технологиям, бизнесу и политике, а также презентации по инновационным системам и продуктам можно найти в журнале Solar Magazine

Наша служба

Вэньчжоу Xihe Electric Co., ltd (бывший: Пекин FANGPU SUNNYCO.ООО) специализируется в разработке, продукта, продаж и услуг Солнечный контроллер, инвертор системы, и т.д. в теле профессиональной компании.

Запрос

Tel:

Свяжитесь с нами

Address: Широта No.308 16 дороги, Yueqing экономического развития зоны, Чжэцзян

Главная страница | О нас | Продукция | Новости | Знание отрасли | Свяжитесь с нами | Обратная связь | Мобильный телефон | XML | главная страница

Copyright © Вэньчжоу Xihe Electric Co., Ltd

share: