Vrste sončnih celic in njihove značilnosti

Baterije na sončnih celicah začenjajo pridobivati ​​priljubljenost med prebivalstvom. Nameščeni so na strehah hiš, vozil. Nekateri so bili prilagojeni tudi elektroniki, v zapestnih urah. Trenutno so postali polnopravna alternativa električni energiji ali delujejo kot dopolnilo.

Kako delujejo?

Sončni moduli so najpomembnejši element v fotovoltaičnem sistemu. So panel, ki vključuje sončne celice iz silicija.

Za pridobivanje električne energije so vse te komponente sestavljene v bloke, ki so nato prekrite z laminiranim filmom - to je potrebno za tesnjenje. Po tem je vse v okvirju. Naprava je precej preprosta, vendar je težko sestaviti doma. Nemogoče je sestaviti fotoelektrični element samostojno, kar pa o plošči ni mogoče reči.

Vrste

Baterije na sončnih celicah so razdeljene na več vrst. Med njimi so trije:

• Monokristalna. V procesu proizvodnje se uporablja material v obliki čistega silicija. Ta osnova vam omogoča večjo učinkovitost pri delu. Učinkovitost v tem primeru se giblje med 15 in 20%.
• Amorfni silicij. V času proizvodnje se uporablja sistem - faza izhlapevanja. Silikon je prevlečen z zaščitno plastjo. Številne prednosti silicijevih sončnih celic je mogoče pripisati sprejemljivim stroškom, ki jih dobimo zaradi enostavne tehnologije, ki se uporablja v proizvodnji. Takšni sistemi so veliki. Učinkovitost se giblje od 5% do 8% v regiji.
• Polikristalno. Ta sončna celica se proizvaja na osnovi amorfne silicijeve baze. Med proizvodnim procesom se ne razteza. Ima nizke stroške. Uporablja se lahko ne le v vsakdanjem življenju, temveč tudi v industriji. Učinkovitost je od 10 do 14%.

Prednosti in slabosti sončne baterije

Paneli sončnih celic sestavljajo fotocelice, ki v procesu dela pretvarjajo energijo iz sonca v električno energijo.

Številne prednosti vključujejo naslednje:

1. Celotna zasnova akumulatorja je preprosta, nima gibljivih delov. Delo je stabilno in brez prekinitev, raven zanesljivosti je visoka.
2. Inštalacijska dela niso težavna. Ni potrebno uporabljati dragega vzdrževanja sistema.
3. Sončna energija, ki se takoj pretvori v električno energijo, dodaten čas za to ni potreben.
4. Energija se proizvaja ves dan, medtem ko je sonce prisotno. V nekaterih primerih je možno, da se električna energija sprejema v oblačnem času, hkrati pa se učinkovitost dela zmanjša.
5. Življenjska doba je dolga, merimo jo ne po letih, ampak za več deset let.
6. V proizvodnem procesu se uporabljajo okolju prijazni materiali, ki se v sodobni družbi štejejo za zelo pomembne, kjer je kompleksno okolje z ekologijo.

Kljub vsem prednostim lahko v delu nastanejo negativni momenti:

1. Polprevodniki, ki so izdelani iz silicija, imajo visoke stroške. Ta material se šteje za glavne elemente v celotnem sistemu. To vpliva na stroške same plošče in na stroške energije, ki jo prejme.
2. Učinkovitost je nizka. Do danes je moč baterije na 1 kvadratni meter približno 120 vatov. Ta indikator je tako nepomemben, da je v majhni sobi povsem nemogoče uporabiti prejeto električno energijo za svetlobne naprave.
3. Prejemanje električne energije je odvisno od trajanja dnevnih ur, vremenskih razmer in letnih časov. Na primer, pozimi se je prejeta energija znatno zmanjšala. To je posledica preobremenjenega neba, megla in kratkega svetlobnega dne.

Kje ga lahko uporabim?

Ti paneli se pogosto uporabljajo ne le v vsakdanjem življenju, v procesu vitalne dejavnosti, ampak tudi v industriji in proizvodnji:

• akumulatorji električnih gospodinjskih aparatov jih polnijo;
• električni avtomobil se polni;
• s svojo pomočjo se lahko celotne zgradbe opremijo z električno energijo;
• v nekaterih primerih ga je mogoče uporabiti v ločenih naseljih;
• lahko dobijo energijo tudi v vesolju.

Celotna energija, ki nastaja med dnevno svetlobo, je shranjena v baterijah, po kateri lahko instrumenti delujejo tudi v temi.

Kakšno delovno načelo in naprave?

Elementi sončnih kolektorjev delujejo po istem principu kot v času prvega razvoja. To načelo je vsakomur poznano, saj je bilo v šolskem kurikulumu izvedeno fizično eksperimentiranje. Tranzistor, ki ni imel zgornjega pokrova, je olajšal vstop svetlobe v prehodih p in n.

Ko je bil priključen voltmeter, je bilo mogoče opaziti, da je v času sončne svetlobe sproščena majhna količina energije. Prej so znanstveniki opravljali eksperimente pri delu, povečali območje za prehod. Kot rezultat, so se pojavile sončne celice.

Zasnova solarnega sistema elementov vsebuje:

• Površina iz prozornega stekla. Na njem padejo žarki sonca.
• Očala so pritrjena na trde robove plošče. So plošče iz kovine, hkrati pa opravljajo funkcijo pozitivnih elektrod.
• Solarni kemični element. Vrsta silicija str.
• Vrsta silicija n.
• Spodnji kovinski substrat, ki je namenjen opravljanju funkcije negativnih elektrod.

Treba je vedeti, da energija pred soncem ni mogoče pridobiti ves dan. Baterije ne morejo delovati ponoči. V zimskem času se svetlobni dan zmanjša. V takih časih glavna naprava zahteva dodatek v obliki shranjevanje energije.

V večini primerov uporabite električno baterijo. Povezuje se s ploščo in zbira nastalo energijo, zaradi česar se delo izvaja zvečer.

Raven učinkovitosti je v celoti odvisna od uporabljenega materiala. Na primer, ko uporabljamo enojno kristalni silikon, je skoraj 20%, polikristalni silicij to vrednost zmanjša za 10%. Na raven učinkovitosti lahko vpliva gladkost površine, temperaturni režim zraka, položaj baterij do sonca.

Kakšen je pomen uporabe?

Do danes je najbolj pomembna uporaba okolju prijaznih materialov. Električna energija, ki se pridobiva v elektrarnah - jedrski, vodi, termični, nenehno narašča. To je posledica drage proizvodnje. V trenutku, ko se uporablja sončna baterija, se lahko oseba upravičeno šteje za neodvisno, tudi iz države, ki ponuja električno energijo za uporabo po napihnjenih cenah.

Če enkrat porabite določen znesek denarja, lahko popolnoma pozabite na uporabne račune, o števcih, storitvah. V času, ko so nastavljeni podatki plošče, se prenese celotna hiša. To vključuje ne le luč, temveč tudi ogrevanje, tekočo vodo - vročo vodo.

Sevanje iz sonca je odličen vir za pridobivanje električne energije. In kar je najpomembnejše - ta vir je brezplačen, okolju prijazen in neizčrpen.

Faze proizvodnje elementov na osnovi enega kristala

Večina sončnih celic je izdelana z uporabo polikristalnega in monokristalnega silicija. Proces proizvodnje zahteva veliko časa, truda in denarja.

Glavne faze proizvodnje na osnovi monokristalnega silicija vključujejo:

1. Proizvodnja silicija. Za pridobitev silicija se uporablja kremenov pesek, ki vsebuje veliko količino silicijevega dioksida. Tak pesek prehaja več stopenj čiščenja, kar omogoča popolno odstranjevanje kisika. To je posledica taljenja pri visoki temperaturi z uporabo kemikalij.
2. Priprava kristala. Po čiščenju postane silikon transparenten. Kristali začeli rasti za naročanje strukture. Postopek je naslednji: silikonski deli se dajo v lonček, segrejejo in stopijo. Dodamo kristalne vzorce v staljeno maso, ki se enakomerno porazdeli po celotni površini in začnejo graditi v plasteh. Ta proces zahteva veliko časa, kar ima za posledico homogen kristal velike velikosti.
3. Postopek obdelave. Ta postopek se začne z merjenjem in nadaljnjo obdelavo kristala, da dobimo želeno obliko. Ko zapusti lonček, ima kristal okroglo obliko, ki je neprimerna za prihodnjo uporabo. Za uporabo mora imeti obliko kvadrata. Ko je končni material obdelan z jeklenimi niti, ga z žico izrežemo v enake plošče. Velikost plošč se giblje od 0,25 do 0,3 centimetra. Po tem so predmet čiščenja, preverjanja zakonske zveze in ravni energije, ki se lahko proizvede.
4. Razvoj fotoelektričnega elementa. Da bi silicij lahko proizvedel električno energijo, se ji doda bor z fosforjem. Po obdelavi je fosfor prosti elektron s tipom n, stran z borom pa ne vsebuje teh elektronov in je tipa p. Tako se med obema stranema pojavi prehod.
5. Postopek gradnje. Na začetku so plošče povezane z verigo, nato pa z blokom. Ena plošča ima povprečno moč 2 V in 0,6 W napetosti. Baterija je popolnoma odvisna od števila celic. Nivo napetosti se dobi iz zaporedja povezav. Vsi elementi in moduli so vzporedno povezani. Vse celice so prekrite s posebnim filmom, prenesenim na površino stekla in postavljene v škatlo s pravokotno obliko. Ko je modul pripravljen, se testira. Po popolnem preverjanju je pripravljen za uporabo.

Solarne plošče lahko vzporedno, serijsko ali vzporedno priključimo v serijo. Izbira je v celoti odvisna od ravni napetosti, potrebne med delovanjem.

Proizvodni proces polikristalnega silicija

Proces izdelave modula, ki temelji na polikristalnem silicija, poteka na enak način kot pri enokristalnem siliciju. Razlika je le v rasti kristalov. Obstaja več načinov za to, vendar je v tem trenutku samo ena priljubljenost - proces Siemens. Celotna točka metode je v tem, da se silan najprej zmanjša in oborijo prosti silicij. To se naredi z interakcijo s posebno mešanico, ki vsebuje vodikove in silanske elemente z uporabo temperaturnega režima v razponu od 600 do 1350 stopinj Celzija.

Tako se odvija proces izdelave sončnih baterij.

Kako narediti sončno energijo doma?

Mnogi so nagnjeni k domnevi, da so baterije s sončnimi celicami sestavljene z lastnimi rokami precej težko, celo skoraj nemogoče. Dejansko je vse drugačno. Potrebno bo veliko truda, vendar sam proces ni težak, kot se zdi na začetku. Glavna težava, ki jo lahko najdemo v procesu dela, je zbiranje sončne celice sama. Če lahko sami ustvarite tak mehanizem, lahko razmislite ne samo o zavrnitvi plačila za javne gospodarske službe, temveč tudi za izvajanje lastnega podjetja. Trenutno so sončne baterije zelo pomembne za prodajo energije, ki jo reproducirajo. Najpomembneje je, da se plačilo izvede v eni najbolj stabilnih valutah - evru. Ali ni proizvodnja sončnih celic vredna?

Za delo s fotoceličkami morate imeti znanje in izkušnje na tem področju. Prvič, to zadeva spajkanje in skrben odnos do vseh elementov. Za delo morate imeti dobro orodje za spajkanje, ki je primeren za fino delo. Nemogoče je samostojno ustvariti mono- in polikristale. Za to lahko uporabite pripravljene prazne blazinice.

Fotocelice

Prvi korak v delu je izbor potrebnih fotocelic. Silikon s poli in mono-celicami se lahko uporablja za delovanje akumulatorja. Najpomembnejše je, da se upošteva raven učinkovitosti in odtenek pri delu. Na primer, v mono celicah je učinkovitost višja, vendar je v polieličnih celicah precejšnja energija izgubljena v motnem času.

Vse celice so razdeljene v razrede. Skupaj so dodeljeni štirje. Razred A ima najboljšo kakovost brez napak. Ta razred se uporablja pri delu trdnih in velikih organizacij, podjetij. Karakteristike na delovnem mestu so visoke, vendar bodo stroški ustrezni.

Ko je baterija proizvedena samostojno, je mogoče izbrati razred B. Učinkovitost je nižja kot pri prejšnjih elementih, hkrati pa so stroški bistveno drugačni. Nekatere organizacije uporabljajo ta razred pri izdelavi baterij za prodajo, kar pojasnjuje nizko učinkovitost dela.

Nekateri kupujejo vse, kar potrebujejo prek spletnih trgovin. Če greste v specializirano trgovino, lahko kupite vse komponente hkrati. Potem vam ni treba čakati na dostavo.

Kompleti

Za zbiranje sončne celice so samo celice nezadostne, saj se morajo na nek način povezati med seboj po shemi. To zahteva uporabo vodnikov in dodatnih materialov. Zato nekateri proizvajalci ponujajo že pripravljen komplet za nakup, kjer je že material že prisoten, kar bo potrebno pri delu.

Ta sklop lahko vsebuje do 72 elementov, vodnikov, avtobusov, diode za vezje, kot tudi svinčnik, ki vključuje posebno kislino za spajkanje.

Nekateri sklopi lahko vsebujejo že pripravljene fotocelice, na katere se usmerjajo vodniki. Za zbirko je dovolj, da zbere vse, kar je v skladu s shemo, in se poveže. Ta možnost je najbolj optimalna, kadar so sončne celice za sestavljanje sončnih celic ročno priključene. Material je zelo majhen in krhka, kar povzroča številne težave v procesu dela.

Spajkanje

V primeru, da so bili vsi materiali - elementi in vodniki - kupili ločeno, bi bil celoten postopek spajkanja sončnih celic tako:

1. Prevodniki so odrezani na želeno dolžino. To delo je najbolje narediti s predlogo.
2. Vodniki se lepo nanesejo na fotocelico.
3. Namesto spajkanja uporabite kislino in spajkanje. Da bi se izognili premikanju, lahko na enem koncu postavite težek predmet.
4. Prevodnik mora biti temeljito razpršen. Ker so celice dovolj krhke, jih ni priporočljivo pritiskati na njih.

Takšno delo je zelo težko, ni dejstvo, da bo mogoče prvič narediti vse, kar je prav, morate večkrat ponoviti celoten proces. Če preučimo norme, lahko razumemo, da je razprševanje prevodnikov iz srebra namenjeno za tri cikle spajkanja. Obstajajo primeri, ko so vodniki predhodno prevlečeni s spajkanjem, ki jih proizvajalec nemudoma opozori. Vendar je najbolje, da ga dodatno uporabite. Med delovanjem je prepovedano postaviti sončne celice med seboj, saj jih lahko zaradi visokega tlaka poškodujejo.

Tesnjenje

Zadnja faza dela je tesnjenje vseh elementov. Toda preden nadaljujete s tem, je treba paziti na zanesljivost konice. Če želite to narediti, uporabite multimeter. Pregled lahko izvedemo po zaključku celotnega dela ali v celotnem postopku, po spajkanju vsakega posameznega elementa.

Pri tesnjenju se pogosto uporablja silikonska tesnilna masa. Najprej se nanaša na spoje elementov in nato na celotno ploščo. Za to delo lahko uporabite krtačo, vendar jo morate uporabiti samo za sklepe, ker je enostavno premikati celice s kraja. Potem ko se vse osuši, lahko pokrov zaprete.

Izbira baterije v hiši

Trenutno najdete baterije z dvema vrstama sončnih celic: monokristalinični, polikristalni.

Vsak tip ima prednosti in slabosti pri delu, ki jih morate vedeti vnaprej, do trenutka nakupa.

Priložnosti trga in proizvodnje ne stojijo mirno, novi izdelki se pojavljajo redno, v proizvodnem procesu, pri katerem se uporabljajo različne tehnologije. Pred izbiro je priporočljivo upoštevati značilnosti sončnih celic: raven učinkovitosti, prisotnost akumulatorja, ki lahko med dnevno svetlobo kopiči energijo in jo proizvede v temi. Vse te podatke vnaprej zagotovi proizvajalec, jih je mogoče pregledati v specializirani trgovini. Najboljše je, da vnaprej najdete informacije na internetu ali se pogovorite s strokovnjaki, katera možnost bo najboljša.