พลังงานแสงอาทิตย์พลังงานแสงอาทิตย์


แบ่งปันบทความนี้กับเพื่อนของคุณ:

พลังงานแสงอาทิตย์สุริยะ

คาดว่าในละติจูดของฝรั่งเศสประมาณ 45 °พลังงานที่ใช้งานได้ของดวงอาทิตย์คือ 1500kwh / m²ต่อปี

ดูแผนที่ริมทะเลของฝรั่งเศส และการฉายรังสีดวงอาทิตย์ DNI จากประเทศฝรั่งเศส.

ด้วยอัตราผลตอบแทนปัจจุบันประมาณ 10 ถึง 15% เราได้รับจาก 150 ถึง 225kwh / m².an


แผงเซลล์แสงอาทิตย์เรียกว่า "non integrated"

หลักการทำงานของแผงเซลล์แสงอาทิตย์

เซลล์แสงอาทิตย์ประกอบไปด้วยวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ เหล่านี้สามารถเปลี่ยนพลังงานที่ดวงอาทิตย์ตกเป็นประจุไฟฟ้าได้ดังนั้นไฟฟ้าเพราะแสงแดดกระตุ้นอิเล็กตรอนของวัสดุเหล่านี้ เส้นโค้งการดูดกลืนของวัสดุเหล่านี้เริ่มต้นที่ความยาวคลื่นต่ำถึงความยาวคลื่นที่ จำกัด ซึ่งเป็นไมโครเมตร 1,1 สำหรับซิลิคอน

ซิลิคอนเป็นส่วนประกอบหลักของเซลล์สุริยะ

ฟิสิกส์ของ Photocell (จากเว็บไซต์ CEA)


แผนผังการทำงานของโฟโตเซลล์

ซิลิคอนได้รับเลือกให้เป็นเซลล์แสงอาทิตย์สำหรับคุณสมบัติทางอิเล็คทรอนิคส์โดยมีอิเล็กตรอนสี่ตัวอยู่ที่ชั้นนอกของมัน (คอลัมน์ IV ของตาราง Mendeleyev) ในซิลิคอนทึบอะตอมแต่ละตัวถูกผูกมัดกับสี่เพื่อนบ้านและอิเล็กตรอนทุกตัวในชั้นนอกมีส่วนร่วมในพันธบัตร ถ้าอะตอมของซิลิคอนถูกแทนที่ด้วยอะตอมของคอลัมน์ V (ตัวอย่างเช่นฟอสฟอรัส) หนึ่งในอิเล็กตรอนจะไม่เข้าร่วมในพันธบัตร เขาจึงสามารถย้ายเครือข่ายได้ มีการนำโดยอิเล็กตรอนและสารกึ่งตัวนำมีการเจือปน n-type ถ้าในทางตรงกันข้ามอะตอมของซิลิคอนถูกแทนที่ด้วยอะตอมของคอลัมน์ III (โบรอน) อิเล็กตรอนจะหายไปเพื่อทำให้พันธบัตรทั้งหมดและอิเล็กตรอนสามารถเติมช่องว่างนี้ได้ ว่ากันว่ามีการนำผ่านรูและเซมิคอนดักเตอร์มีการกล่าวถึง p-type ที่เจือปน อะตอมเช่นโบรอนหรือฟอสฟอรัสเป็นสารประกอบของซิลิคอน

เมื่อเซมิคอนดักเตอร์ชนิด n ถูกนำเข้าสู่การติดต่อกับเซมิคอนดักเตอร์ชนิด p อิเล็กตรอนที่มีส่วนเกินในวัสดุ n จะกระจายตัวเข้าไปในวัสดุ p พื้นที่เจือปนในขั้นต้น n จะมีประจุบวกและพื้นที่ p-domped เริ่มแรกจะกลายเป็นประจุลบ สนามไฟฟ้าจึงถูกสร้างขึ้นระหว่างโซน n และ p ซึ่งมีแนวโน้มที่จะขับไล่อิเล็กตรอนในโซน n และสร้างสมดุลขึ้น มีการสร้างรอยต่อและโดยการเพิ่มที่ติดต่อโลหะในพื้นที่ n และ p เป็นไดโอดที่ได้รับ
เมื่อไดโอดนี้สว่างขึ้นโฟตอนจะถูกดูดซับโดยวัสดุและโฟตอนแต่ละตัวจะให้อิเล็กตรอนและรู (เราพูดถึงคู่อิเล็กตรอนและรู) การเชื่อมต่อของไดโอดจะแยกอิเล็กตรอนและรูทำให้เกิดความแตกต่างระหว่างที่ติดต่อ n และ p และกระแสไฟฟ้าจะไหลถ้าตัวต้านทานอยู่ระหว่างตำแหน่งติดต่อของไดโอด

เทคโนโลยีที่มีอยู่ในตลาด

โมดูลปัจจุบันแยกตามชนิดของซิลิคอนที่ใช้:



  • ซิลิกอน monocrystalline: เซ็นเซอร์เกี่ยวกับเซลล์แสงอาทิตย์จะขึ้นอยู่กับผลึกซิลิกอนห่อหุ้มในซองพลาสติก
  • polycrystalline silicon: เซ็นเซอร์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มีพื้นฐานอยู่บนโพลีคาร์บอเนตซิลิคอนซึ่งมีราคาไม่แพงในการผลิตมากกว่าซิลิกอน monocrystalline แต่ยังมีผลผลิตลดลงเล็กน้อย Polycrystals เหล่านี้ได้มาจากการหลอมเศษซิลิคอนคุณภาพอิเล็กทรอนิกส์
  • ซิลิคอนอสัณฐาน: แผ่น "spread" ทำจากซิลิคอนอสัณฐานที่มีพลังงานสูงและนำเสนอในแถบยืดหยุ่นเพื่อให้สามารถบูรณาการด้านสถาปัตยกรรมได้อย่างสมบูรณ์แบบ

ผู้สร้างเซลล์

ห้า บริษัท ที่ใหญ่ที่สุดในการผลิตเซลล์สุริยะมีส่วนแบ่งตลาด 60% ของตลาดโลก ประกอบด้วย บริษัท ญี่ปุ่น Sharp และ Kyocera บริษัท สหรัฐ BP Solar และ Astropower และ RWE Schott Solar ของเยอรมนี ญี่ปุ่นผลิตเซลล์สุริยะเกือบครึ่งหนึ่งของโลก

การใช้พลังงานแสงอาทิตย์

ปัจจุบันพื้นที่หลักของการใช้งานเป็นที่อยู่อาศัยแบบแยก แต่ยังสำหรับอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์เช่น seismographs

พื้นที่แรกที่ใช้พลังงานนี้คือโดเมนพื้นที่ แท้จริงแล้วเกือบทั้งหมดพลังงานไฟฟ้าของดาวเทียมจะได้รับจาก photovoltaic (ดาวเทียมบางดวงจะมีเครื่องยนต์กลมขนาดเล็ก)

ผลประโยชน์

  • พลังงานไฟฟ้าที่ไม่เป็นอันตรายต่อการใช้และเป็นส่วนหนึ่งของหลักการของการพัฒนาที่ยั่งยืน,
  • แหล่งพลังงานทดแทนเนื่องจากไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อยในระดับมนุษย์,
  • สามารถใช้ได้ทั้งในประเทศกำลังพัฒนาโดยไม่ใช้เครือข่ายไฟฟ้ารายใหญ่หรือในพื้นที่แยกเช่นภูเขาที่ไม่สามารถเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าแห่งชาติได้


Exemple d’alimentation en site isolé, un sismographe alimenté par panneau photovoltaique du volcan de la soufrière en Guadeloupe.

ข้อเสีย

  • Coût du photovoltaïque est élevé car il est issu de la haute technologie,
  • coût dépend de la puissance de crête, le coût actuel du watt crête est d’environ 3,5€ soit environ 550€/m² de cellules solaires,
  • le rendement actuel des cellules photovoltaïques reste assez faible (environ 10% pour le grand public) et donc ne délivre qu’une faible puissance,
  • marché trés limité mais en développement
  • production d’électricité ne se fait que le jour alors que la plus forte demande se fait la nuit,
  • le stockage de l’électricité est quelque chose de très difficile avec les technologies actuelles (coût econologique des batteries trés élevé),
  • durée de vie : 20 à 25 ans, après le silicium « cristalise » et rend inutilisable la cellule,
  • pollution à la fabrication : certaines études prétendent que l’énergie utilisée pour la fabrication des cellules n’est jamais rentabilisée durant les 20 années de production,
  • de même en fin de vie : le recyclage des cellules pose des problèmes environnementaux.

อ่านเพิ่มเติม:
- Bilan énergétique du solaire photovoltaïque
- Carte du gisement solaire français
- Les systèmes solaires photovoltaïques intégrés au batiment (document du CEA)


ความคิดเห็นที่ Facebook

แสดงความคิดเห็น

ที่อยู่อีเมล์ของคุณจะไม่ถูกเผยแพร่ ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมาย *