Fotogalvaanilise päikeseenergia tootmise põhimõtted ja komponendid

Fotogalvaaniline võimsusgenereerimine on tehnoloogia, mis muudab päikesevalguse fotogalvaanilise efekti põhimõttel otse elektrienergiaks.

Fotogalvaaniline süsteem koosneb järgmistest olulistest komponentidest

1. Päikesepaneelid (moodulid): see on fotogalvaanilise süsteemi põhiosa, mis koosneb tavaliselt mitmest päikesepatarei monomeerist. Päikesepatarei monomeerid kasutavad fotogalvaanilist efekti, et teisendada saadud päikesevalguse energia otse elektrienergiaks.

Kristalsest ränist päikesepatareid: see on kõige levinum päikesepatarei tüüp, mis koosneb kristallilisest räniplaadist, mille ülemisel pinnal on metallvõre jooned ja alumisel pinnal metallikiht. Lahtri ülaosa on tavaliselt kaetud peegeldusvastase kilega, et vähendada valguse peegelduskadu.

2. Inverter: Muudab päikesepaneeli poolt genereeritud alalisvoolu vahelduvvooluks (AC), sest kodudes ja tööstuses kasutatakse tavaliselt vahelduvvoolu. Lisaks vastutab inverter ka elektrivõrguga sünkroniseerimise eest, et tagada pinge ja faasi ühtlus.

3. Kontroller: vastutab fotogalvaanilise süsteemi väljundvõimsuse haldamise, aku ülelaadimise ja tühjenemise vältimise ning süsteemi ohutu ja stabiilse töö tagamise eest.

4. Aku: võrguga ühendatud fotogalvaanilises süsteemis kasutatakse akut liigse elektrienergia salvestamiseks, et seda kasutada, kui päikeseenergiast ei piisa. Võrguühenduse puudumisel on akud vajalikud, sest need suudavad salvestada elektrit kasutamiseks öösel või pilvisestel päevadel.

5. Klambrisüsteem: kasutatakse päikesepaneelide kinnitamiseks ja selle tagamiseks, et paneelid saaksid päikesevalgust parima nurga all.

Päikeseenergia tootmise tuum on tegelikult väga lihtne, st päikesevalguse muutmine elektrienergiaks. See protsess saavutatakse "fotogalvaanilise efekti" kaudu.

Peamised tööpõhimõtted:

1. Footonite neeldumine: kui päikesevalgus paistab päikesepatareide pinnale (mis on tavaliselt valmistatud pooljuhtmaterjalidest nagu räni), neelavad rakkudes olevad pooljuhtmaterjalid footoneid (energiaosakesed päikesevalguses).

2. Elektron-augu paaride tekitamine: neeldunud footoni energia paneb pooljuhtmaterjalis olevad elektronid valentsribalt juhtivusribale hüppama, tekitades seeläbi akus elektron-augu paare. Need elektronid ja augud on laengukandjad ja võivad elektrit juhtida.

3. Sisseehitatud elektriväli: Päikesepatareides on tavaliselt PN-siirde, mis on liides, mis koosneb P-tüüpi pooljuhist ja N-tüüpi pooljuhist. PN-ristmikul tekib elektronide ja aukude difusiooni ja rekombinatsiooni tõttu sisseehitatud elektriväli.

4. Laengukandjate elektrivälja eraldamine: Sisseehitatud elektrivälja toimel eraldatakse tekkinud elektron-augu paarid. Elektronid lükatakse N-tüüpi pooljuhtide piirkonda, augud aga P-tüüpi pooljuhtide piirkonda.

5. Potentsiaalide erinevuse teke: elektronide ja aukude eraldumise tõttu tekib aku mõlemale poolele potentsiaalide erinevus ehk tekib fotogenereeritud pinge.

6. Voolu genereerimine: kui aku kaks poolust on ühendatud välise vooluahela kaudu, siis elektronid voolavad N-tüüpi pooljuhist P-tüüpi pooljuhisse läbi vooluahela, moodustades voolu.

7. Muundamine kasutatavaks elektrienergiaks: Välist läbi voolavad elektronid saavad koormat toita või salvestada akusse hilisemaks kasutamiseks.

Lühidalt, fotogalvaaniline elektritootmine on protsess, mille käigus muundatakse päikesevalgus elektrienergiaks, kasutades pooljuhtmaterjalide elektroonilisi omadusi, et tekitada valguse käes potentsiaalide erinevust ja voolu, saavutades seeläbi energia muundamise. See tehnoloogia ei vaja kütust ega tekita saastet. See on puhas ja taastuv energia muundamise viis.

Kui olete huvitatud päikeseenergiast või kaalute päikeseenergia süsteemi paigaldamist, võite meiega ühendust võtta.