Mga uri ng solar cell at ang kanilang mga katangian

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Ang mga solar na baterya ay nagsisimula nang maging popular sa populasyon. Naka-install ang mga ito sa mga bubong ng mga bahay, mga sasakyan. Ang ilan sa kanila ay iniakma pa para sa electronics, sa mga relo. Sa ngayon, sila ay naging ganap na alternatibo sa elektrikal na enerhiya o nagsisilbing pandagdag.

Paano sila gumagana?

Ang Solar module ay ang pinakamahalagang elemento sa isang photovoltaic system. Ang mga ito ay isang panel na kinabibilangan ng mga solar cell na gawa sa silicon.

Upang makabuo ng kuryente, ang lahat ng mga sangkap na ito ay pinagsama-sama sa mga bloke, na pagkatapos ay natatakpan ng isang nakalamina na pelikula - ito ay kinakailangan para sa sealing. Pagkatapos nito, ang lahat ay inilalagay sa frame. Ang aparato ay medyo simple, ngunit ito ay magiging problema upang tipunin ito sa bahay. Imposibleng mag-assemble ng photovoltaic cell nang mag-isa, na hindi masasabi tungkol sa panel.

Views

Ang mga solar na baterya ay nahahati sa ilang uri. Tatlo sa kanila ay maaaring makilala:

• Monocrystalline. Sa proseso ng paggawa nito, ginagamit ang isang materyal sa anyo ng purong silikon. Ang batayan na ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang makakuha ng higit na kahusayan mula sa trabaho. Ang kahusayan sa kasong ito ay nag-iiba mula 15 hanggang 20%.
• Amorphous na silicon. Sa panahon ng produksyon, isang sistema ang ginagamit - ang evaporation phase. Ang silikon ay natatakpan ng isang proteksiyon na layer. Ang isang bilang ng mga pakinabang ng mga solar cell ng silikon ay kinabibilangan ng isang katanggap-tanggap na gastos, na nakuha dahil sa simpleng teknolohiya na ginagamit sa produksyon. Ang ganitong mga sistema ay malaki sa lugar. Ang kahusayan ay nag-iiba mula 5% hanggang 8%.
• Polycrystalline. Ang solar cell na ito ay ginawa sa isang amorphous na batayan ng silikon. Hindi ito nakaunat sa panahon ng proseso ng pagmamanupaktura. May mababang halaga. Maaari itong magamit hindi lamang sa pang-araw-araw na buhay, kundi pati na rin sa industriya. Ang kahusayan ay nasa pagitan ng 10 at 14%.

Mga kalamangan at kahinaan ng mga solar panel

Ang mga solar panel ay binubuo ng mga photovoltaic cell na nagko-convert ng enerhiya mula sa araw upang maging kuryente habang tumatakbo.

Ang ilan sa mga benepisyo ay kinabibilangan ng mga sumusunod na puntos:

1. Ang buong disenyo ng baterya ay medyo simple, walang mga gumagalaw na bahagi dito. Ang trabaho ay isinasagawa nang matatag at walang pagkaantala, ang antas ng pagiging maaasahan ay mataas.
2. Hindi mahirap ang pag-install. Walang kailangang mamahaling maintenance ng system.
3. Ang enerhiya mula sa araw ay agad na ginagawang kuryente, walang karagdagang oras ang kailangan.
4. Nabubuo ang enerhiya sa buong araw hangga't naririto ang araw. Sa ilang sitwasyon, posibleng makatanggap ng kuryente sa maulap na panahon, ngunit bababa ang kahusayan ng trabaho.
5. Mahaba ang buhay ng serbisyo, hindi ito sinusukat sa mga taon, ngunit sa sampu-sampung taon.
6. Ang proseso ng produksyon ay gumagamit ng mga materyal na pangkalikasan, na itinuturing na napakahalaga sa lipunan ngayon, kung saan may mahirap na kapaligiran sa kapaligiran.

Sa kabila ng lahat ng mga pakinabang, maaaring may mga negatibong aspeto sa trabaho:

1. Silicon-based semiconductors ay mahal. Ang materyal na ito ay itinuturing na pangunahing elemento sa buong sistema. Naaapektuhan nito ang parehong halaga ng panel mismo at ang halaga ng natanggap na enerhiya.
2. Mababa ang kahusayan. Sa ngayon, ang lakas ng baterya bawat 1 square ay humigit-kumulang 120 watts. Napakaliit ng indicator na ito na ganap na imposibleng gamitin ang natanggap na kuryente para sa mga lighting fixture sa isang maliit na silid.
3. Ang pagkakaroon ng kuryente ay nakadepende sa haba ng liwanag ng araw, lagay ng panahon at mga panahon. Halimbawa, sa taglamig, ang antas ng enerhiya na natanggap ay makabuluhang nabawasan. Ito ay dahil sa makulimlim na kalangitan, fog, at maikling daylight hours.

Saan ko ito magagamit?

Ang mga panel na ito ay malawakang ginagamit hindi lamang sa pang-araw-araw na buhay, sa proseso ng buhay, kundi pati na rin sa industriya at produksyon:

• nagcha-charge sila ng mga baterya sa bahaymga de-koryenteng kasangkapan;
• kasalukuyang nagcha-charge ang electric car;
• maaari silang gamitin para magbigay ng kuryente sa buong gusali;
• sa ilang pagkakataon, posibleng gamitin sa ilang partikular na lokalidad;
• maaari kang makakuha ng enerhiya mula sa kanila kahit sa kalawakan.

Lahat ng enerhiya na nalilikha sa oras ng liwanag ng araw ay naka-imbak sa mga baterya, pagkatapos nito ay maaaring gumana ang mga device kahit sa dilim.

Ano ang prinsipyo ng pagpapatakbo at device?

Ang mga solar cell ay gumagana sa parehong prinsipyo tulad noong sila ay unang nabuo. Ang prinsipyong ito ay pamilyar sa lahat, dahil ito ay pinag-aralan sa kurikulum ng paaralan, na nagsasagawa ng mga pisikal na eksperimento. Ang transistor, na walang pang-itaas na takip, ay nagpapahintulot sa liwanag na pumasok sa p at n junction.

Pagkatapos maikonekta ang voltmeter, makikita na may kaunting enerhiyang inilabas sa sandaling tumama ang sinag ng araw. Noong nakaraan, ang mga siyentipiko ay nagsagawa ng mga eksperimento sa trabaho, pinalaki ang lugar para sa mga paglipat. Bilang resulta, lumitaw ang mga solar panel.

Ang disenyo ng solar system ng mga elemento ay naglalaman ng:

• Ang ibabaw na gawa sa transparent na salamin. Sa kanya nahuhulog ang sinag ng araw.
• Ang mga salamin ay nakakabit sa mga mahigpit na gilid ng panel. Ang mga ito ay mga plate na gawa sa metal, habang sabay-sabay na kumikilos bilang mga positibong electrodes.
• Solar chemical element. Silicon type p.
• Uri ng Silicon n.
• Ibabang substrategawa sa metal, na idinisenyo upang kumilos bilang mga negatibong electrodes.

Nararapat na malaman na ang enerhiya mula sa araw ay hindi matatanggap sa buong araw. Ang mga baterya ay hindi kayang gumana sa gabi. Sa taglamig, ang mga oras ng liwanag ng araw ay nabawasan. Sa ganitong mga sandali, ang pangunahing device ay nangangailangan ng karagdagan sa anyo ng isang energy storage device.

Sa karamihan ng mga kaso, de-kuryenteng baterya ang ginagamit. Ito ay konektado sa panel at iniimbak ang nabuong enerhiya, na nagreresulta sa trabaho sa gabi.

Ang antas ng kahusayan ay ganap na nakasalalay sa materyal na ginamit. Halimbawa, kapag gumagamit ng single-crystal silicon, halos 20% ito, binabawasan ng polycrystalline silicon ang figure na ito ng 10%. Ang antas ng kahusayan ay maaaring maapektuhan ng kinis ng ibabaw, ang temperatura ng hangin, ang lokasyon ng mga baterya sa araw.

Ano ang kaugnayan ng paggamit?

Ngayon, ang paggamit ng mga materyal na pangkalikasan ang pinakanauugnay. Ang kuryente, na nakukuha sa mga power plant - nuclear, tubig, thermal, ay patuloy na nagiging mas mahal. Ito ay dahil sa mahal na produksyon. Sa sandaling gumamit ng solar battery, nararapat na ituring ng isang tao ang kanyang sarili na independyente, kahit na mula sa isang estado na nag-aalok ng kuryente para magamit sa mataas na halaga.

Kung gumastos ka ng isang tiyak na halaga ng pera nang isang beses, maaari mong ganap na kalimutan ang tungkol sa mga bayarin sa utility, metro, mga kagamitan. Sa sandaling naka-install ang mga panel na ito, isinasalin ang buong bahay. Kabilang dito ang hindiilaw lamang, ngunit pati na rin ang pagpainit, pagtutubero - mainit na tubig.

Ang Sunshine ay isang mahusay na mapagkukunan ng kuryente. At higit sa lahat, libre ang source na ito, environment friendly at hindi mauubos.

Mga hakbang sa paggawa ng mga elemento batay sa iisang kristal

Karamihan sa mga solar cell ay ginawa gamit ang polycrystalline at monocrystalline silicon. Ang proseso ng produksyon ay nangangailangan ng maraming oras, pagsisikap at pera.

Ang mga pangunahing hakbang sa produksyon para sa monocrystalline silicon ay:

1. Produksyon ng Silicon. Upang makakuha ng silikon, ginagamit ang quartz sand, na naglalaman ng isang malaking halaga ng silikon dioxide. Ang ganitong buhangin ay dumadaan sa ilang mga yugto ng paglilinis, na nagbibigay-daan sa iyo upang ganap na maalis ang oxygen. Ito ay dahil sa pagkatunaw sa mataas na temperatura gamit ang mga kemikal.
2. Pagkuha ng kristal. Pagkatapos ng paglilinis, ang silikon ay nagiging transparent. Nagsisimulang tumubo ang mga kristal upang i-streamline ang istraktura. Ang proseso ay ang mga sumusunod: ang mga piraso ng silikon ay inilalagay sa isang tunawan, pinainit at napapailalim sa pagkatunaw. Ang mga sample ng kristal ay idinagdag sa tunaw na masa, na pantay na ipinamamahagi sa buong ibabaw at nagsisimulang lumaki sa mga layer. Ang prosesong ito ay tumatagal ng mahabang panahon, na nagreresulta sa isang malaki at pare-parehong kristal.
3. Pinoproseso. Ang prosesong ito ay nagsisimula sa pagsukat at karagdagang pagproseso ng kristal upang maibigay ang nais na hugis. Paglabasmula sa tunawan, ang kristal ay may bilog na hugis, na hindi maginhawa para sa karagdagang paggamit. Upang magamit ito, dapat itong nasa hugis ng isang parisukat. Matapos maproseso ang natapos na materyal na may mga sinulid na bakal, pinutol ito sa magkaparehong mga plato gamit ang isang wire. Ang laki ng mga plato ay nag-iiba mula 0.25 hanggang 0.3 sentimetro. Pagkatapos nito, sasailalim sila sa paglilinis, pagsuri kung may mga depekto at ang antas ng enerhiya na maaaring mabuo.
4. Pagbuo ng photovoltaic cell. Upang ang silikon ay makabuo ng elektrikal na enerhiya, ang boron na may posporus ay idinagdag dito. Pagkatapos ng pagproseso, ang posporus ay isang libreng elektron ng uri n, at ang panig na may boron ay hindi naglalaman ng mga electron na ito at may uri ng p. Kaya, lumilitaw ang isang paglipat sa pagitan ng dalawang panig.
5. Proseso ng pagtitipon. Sa una, ang mga plato ay konektado sa isang kadena, at pagkatapos - sa isang bloke. Ang isang plato ay may average na kapangyarihan na 2 V at 0.6 W ng boltahe. Ang lakas ng baterya ay ganap na nakasalalay sa bilang ng mga cell. Ang antas ng boltahe ay nakuha mula sa pagkakasunud-sunod ng koneksyon. Ang lahat ng mga elemento at module ay konektado sa parallel sa bawat isa. Ang lahat ng mga cell ay natatakpan ng isang espesyal na pelikula, inilipat sa ibabaw ng salamin at inilagay sa isang hugis-parihaba na frame. Matapos ang modyul ay handa na, ito ay sinubukan. Pagkatapos ng buong pagsusuri, handa na itong gamitin.

Ang mga solar panel ay maaaring konektado sa isa't isa nang magkatulad, magkakasunod, o magkatulad sa serye. Ang pagpili ay ganap na nakasalalay sa kung anong antas ng boltahe ang kailangan mong makuha sa proseso.

Proseso ng produksyon ng polycrystalline silicon

ProsesoAng paggawa ng isang module batay sa polycrystalline silicon ay isinasagawa sa parehong paraan tulad ng sa single-crystal silicon. Ang pagkakaiba ay naroroon lamang sa paglaki ng mga kristal. Mayroong ilang mga pamamaraan para dito, ngunit sa ngayon ay isa lamang ang nakakuha ng katanyagan - ang proseso ng Siemens. Ang buong kakanyahan ng pamamaraan ay nakasalalay sa katotohanan na ang silane ay unang nabawasan at ang libreng silikon ay namuo. Ginagawa ito sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan sa isang espesyal na pinaghalong naglalaman ng mga elemento ng hydrogen at silane gamit ang temperaturang rehimen mula 600 hanggang 1350 degrees Celsius.

Ganito gumagana ang proseso ng pagmamanupaktura ng mga solar cell.

Paano gumawa ng solar panel sa bahay?

Marami ang may posibilidad na ipagpalagay na ang do-it-yourself na mga solar cell ay medyo mahirap i-assemble, kahit na halos imposible. Sa katunayan, ang lahat ay iba. Kakailanganin ito ng maraming pagsisikap, ngunit ang proseso mismo ay hindi mahirap, tulad ng tila sa una. Ang pangunahing kahirapan na maaari mong makaharap sa proseso ng trabaho ay ang koleksyon ng isang solar cell gamit ang iyong sariling mga kamay. Kung pinamamahalaan mong lumikha ng gayong mekanismo sa iyong sarili, maaari mong isipin hindi lamang ang tungkol sa pagtanggi na magbayad para sa mga kagamitan, kundi pati na rin para sa pagpapatupad ng iyong sariling negosyo. Sa ngayon, ang mga solar panel ay napaka-kaugnay para sa pagbebenta ng enerhiya na muling ginawa ng mga ito. Pinakamahalaga, ang pagbabayad ay ginawa sa isa sa mga pinaka-matatag na pera - ang euro. Hindi ba nagkakahalaga ng pansin ang paggawa ng mga solar cell?

Upang gumana sa mga photocell, kailangan mong magkaroonkasanayan at karanasan sa larangang ito. Una sa lahat, ito ay may kinalaman sa paghihinang, pati na rin ang paggalang sa lahat ng mga elemento. Upang magtrabaho, kailangan mong magkaroon ng isang mahusay na tool sa paghihinang na angkop para sa maselan na trabaho. Hindi gagana na gumawa ng single- at polycrystals nang mag-isa. Para dito, maaari kang gumamit ng mga handa na blangko.

Photocells

Ang unang hakbang sa trabaho ay ang piliin ang mga kinakailangang photocell. Para sa pagpapatakbo ng baterya, maaaring gamitin ang silicon na may poly- at monocells. Ang pinakamahalagang bagay ay isaalang-alang ang antas ng pagganap at nuance kapag nagtatrabaho. Halimbawa, sa mga monocell, mas mataas ang kahusayan, ngunit sa mga polycell, malaking enerhiya ang nawawala sa maulap na panahon.

Lahat ng cell ay nahahati sa mga klase. Apat sila sa kabuuan. Ang Grade A ay may pinakamahusay na kalidad na walang mga depekto. Ang klase na ito ay ginagamit sa gawain ng matatag at malalaking organisasyon, mga kumpanya. Mataas ang performance, ngunit magiging angkop ang gastos.

Kapag ang baterya ay self-produced, maaaring piliin ang class B. Ang kahusayan ay mas mababa kaysa sa mga nakaraang cell, habang ang gastos ay makabuluhang naiiba. Ginagamit ng ilang organisasyon ang klase na ito kapag gumagawa ng mga bateryang ibinebenta, na nagpapaliwanag sa mababang kahusayan.

May mga taong bumibili ng lahat ng kailangan nila sa pamamagitan ng mga online na tindahan. Kung pupunta ka sa isang dalubhasang tindahan, maaari mong bilhin ang lahat ng mga sangkap nang sabay-sabay. Pagkatapos ay hindi mo na kailangang maghintay para sa paghahatid.

Sets

Upang mangolekta ng solar cell, ang mga cell lamang ay hindi magiging sapat, dahil dapat sila kahit papaanokumonekta sa isa't isa ayon sa scheme. Mangangailangan ito ng paggamit ng mga konduktor at karagdagang mga materyales. Iyon ang dahilan kung bakit nag-aalok ang ilang mga tagagawa ng isang handa na kit para sa pagbili, kung saan ang lahat ng materyal na kakailanganin kapag nagtatrabaho ay naroroon na.

Ang set na ito ay maaaring magsama ng hanggang 72 elemento, conductor, gulong, diode para sa circuit, pati na rin ang isang lapis, na may kasamang espesyal na acid para sa paghihinang.

Ang ilang mga kit ay maaaring maglaman ng mga yari na photocell kung saan ibinebenta ang mga konduktor. Upang mangolekta, ito ay sapat lamang upang mangolekta ng lahat ayon sa scheme at kumonekta. Ang pagpipiliang ito ay ang pinakamainam kapag ang mga solar cell para sa pag-assemble ng mga solar panel ay manu-manong konektado. Ang materyal ay napakaliit at marupok, na nagdudulot ng maraming problema sa proseso.

Paghihinang

Kung sakaling ang lahat ng materyal - mga elemento at konduktor - ay binili nang hiwalay, ang buong proseso ng paghihinang ng mga solar cell ay magiging ganito:

1. Ang mga konduktor ay pinuputol sa nais na haba. Pinakamabuting gawin ang gawaing ito ayon sa template.
2. Ang mga conductor ay maayos na nakalagay sa photocell.
3. Acid at solder ay inilalapat sa lugar ng paghihinang. Para maiwasan ang displacement, maaari kang maglagay ng mabigat na bagay sa isang dulo.
4. Ang konduktor ay kailangang maingat na maghinang. Dahil ang mga cell ay medyo marupok, hindi inirerekomenda na kumilos sa kanila sa pamamagitan ng puwersa.

Napakasakit ng gawaing ito, hindi isang katotohanan na magiging maayos ang lahat sa unang pagkakataon, maaaring kailanganin mong ulitin ang buong proseso ng ilang beses. Kung pag-aaralan mo ang mga patakaran, maaari mong maunawaanna ang deposition ng mga silver conductor ay idinisenyo para sa tatlong paghihinang cycle. May mga kaso kapag ang panghinang ay paunang inilapat sa mga konduktor, na agad na binabalaan ng tagagawa. Ngunit ito ay pinakamahusay na ilapat ito bilang karagdagan. Sa panahon ng operasyon, ipinagbabawal ang pagsasalansan ng mga solar cell sa ibabaw ng bawat isa, dahil maaari silang masira dahil sa mataas na presyon.

Sealing

Ang huling yugto ng trabaho ay ang pagbubuklod ng lahat ng elemento. Ngunit bago magpatuloy dito, kailangan mong bigyang-pansin ang pagiging maaasahan ng paghihinang. Para dito, ginagamit ang isang multimeter. Ang pagsusuri ay maaaring isagawa pagkatapos makumpleto ang lahat ng trabaho o sa buong proseso, pagkatapos ng paghihinang ng bawat indibidwal na elemento.

Silicon sealant ay kadalasang ginagamit para sa proseso ng sealing. Una sa lahat, ito ay inilapat sa mga joints ng mga elemento, at pagkatapos ay sa buong ibabaw ng panel. Para sa naturang trabaho, maaari kang gumamit ng isang brush, ngunit kailangan mo lamang itong gamitin para sa mga joints, dahil posible na madaling ilipat ang mga cell mula sa kanilang lugar. Pagkatapos matuyo ang lahat, maaari mong isara ang takip.

Pagpili ng baterya sa bahay

Sa ngayon, makakahanap ka ng mga baterya na may dalawang uri ng solar cell: monocrystalline, polycrystalline.

Ang bawat uri ay may mga kalamangan at kahinaan sa pagpapatakbo, na kailangan mong malaman nang maaga, bago bumili.

Ang mga pagkakataon sa merkado at produksyon ay hindi tumigil, ang mga bagong produkto ay regular na lumalabas sa proseso ng pagmamanupaktura kung saan ginagamit ang iba't ibang teknolohiya. Bago gumawa ng isang pagpipilian, inirerekumenda na bigyang-pansin ang mga katangiansolar cells: sa antas ng kahusayan, sa pagkakaroon ng baterya na nakakaipon ng enerhiya sa oras ng liwanag ng araw at gumagawa nito sa gabi. Ang lahat ng data na ito ay ibinigay nang maaga ng tagagawa, maaari silang matagpuan sa isang dalubhasang tindahan. Pinakamainam na maghanap muna ng impormasyon sa Internet o makipag-usap sa mga espesyalista kung aling opsyon ang pinakamainam.