Fotoelektrik enerji çeviriciləri. Günəş enerjisinin elektrik enerjisinə çevrilməsi prosesi necə gedir. Fotosellərin və modulların maksimum səmərəlilik dəyərləri laboratoriya şəraitində əldə edilir

Zaqatin Sergey

İşimin mövzusu “Günəş enerjisinin fotoelektrik çevrilməsi” hazırda ən aktual mövzudur.

Mücərrəd olaraq, mən minlərlə il ərzində sürətlə artan enerji ehtiyaclarını təmin edə bilən günəş enerjisinin çevrilməsi üsullarını təsvir etdim. Günəş radiasiyası praktiki olaraq tükənməz enerji mənbəyi olduğundan elektrik enerjisi istifadəsi və ötürülməsi üçün ən əlverişli enerji növüdür.

Fikrimcə, fotoenergetikanın genişmiqyaslı inkişafı Yer kürəsinin günəş radiasiyasının yüksək orta illik axını olan ərazilərinin inkişafına böyük təkan verəcəkdir.

Yüklə:

Önizləmə:

Tamamladı: Zaqatin S.V.

10 tələbə

Rəhbər: Luchina T.V.

Fizika müəllimi

2008

	GİRİŞ………………………………………………………
	GÜNƏŞ ENERJİSİNİN ÇEVİRİLMƏSİ ENERJİYƏNİN İNKİŞAF ÜÇÜN GÖRÜŞ VERƏN YOLDUR......
	GÜNƏŞ ENERJİSİNİN FOTOELEKTRİK DEVİRİLMƏSİ………………………………………………………..
	NƏTİCƏ………………………………………………………
	ƏDƏBİYYAT……………………………………………………

GİRİŞ

Enerji istehlakının sürətli artımı 20-ci əsrin ikinci yarısında bəşəriyyətin texniki fəaliyyətinin ən xarakterik xüsusiyyətlərindən biridir. Son vaxtlara qədər enerjinin inkişafı fundamental çətinliklərlə üzləşməmişdir. Enerji hasilatının artması əsasən istehlakda ən əlverişli olan neft və qaz hasilatının artması hesabına baş verib. Bununla belə, enerji sənayesi ənənəvi resurs bazasının tükənməsi vəziyyəti ilə üzləşən dünya iqtisadiyyatının ilk əsas sektoru oldu. 1970-ci illərin əvvəllərində bir çox ölkədə enerji böhranı baş verdi. Bu böhranın səbəblərindən biri qalıq enerji resurslarının məhdud olması idi. Bundan əlavə, neft, qaz və kömür də intensiv inkişaf edən kimya sənayesi üçün ən qiymətli xammaldır. Buna görə də, yalnız ənənəvi fosil enerji mənbələrindən istifadə etməklə yüksək enerji inkişaf tempini saxlamaq indi getdikcə çətinləşir.

Nüvə energetikası sənayesi də bu yaxınlarda, ilk növbədə, atom elektrik stansiyalarının təhlükəsizliyini təmin etmək üçün xərclərin kəskin artması ehtiyacı ilə əlaqəli əhəmiyyətli çətinliklərlə üzləşdi.

Çirklənmə mühit qalıq mənbələrin, ilk növbədə kömür və nüvə yanacağının yanma məhsulları yer üzündə ekoloji vəziyyətin pisləşməsinə səbəb olur. Planetin istənilən növ yanacağın yandırılması zamanı baş verən “termal çirklənməsi” də əhəmiyyətlidir. Bəzi alimlərin fikrincə, Yer kürəsində enerji istehsalının icazə verilən yuxarı həddi indiki dünya ortalamasından cəmi iki dəfə yüksəkdir. Enerji istehlakının bu cür artması Yer səthində temperaturun təxminən bir dərəcə artmasına səbəb ola bilər. Planetin enerji balansının belə miqyasda pozulması geri dönməz təhlükəli iqlim dəyişikliklərinə səbəb ola bilər. Bu hallar bərpa olunan enerji mənbələrinin artan rolunu müəyyən edir, onların geniş yayılması Yerin ekoloji tarazlığının pozulmasına səbəb olmayacaq.

GÜNƏŞ ENERJİSİNİN DÖNÜŞMƏSİ - GÖRÜŞ VERƏN YOL

Əksər bərpa olunan enerji mənbələri - su enerjisi, dünya okeanlarının mexaniki və istilik enerjisi, külək və geotermal enerji - ya məhdud potensial, ya da geniş istifadədə əhəmiyyətli çətinliklərlə xarakterizə olunur. Əksər bərpa olunan enerji mənbələrinin birləşmiş potensialı enerji istehlakını cari səviyyədən yalnız böyüklük dərəcəsi ilə artıracaq. Ancaq başqa bir enerji mənbəyi var - Günəş. 2-ci spektral sinif ulduzu olan sarı cırtdan Günəş bütün əsas parametrlərinə görə çox orta ulduzdur: kütlə, radius, temperatur və mütləq böyüklük. Ancaq bu ulduzun bir unikal xüsusiyyəti var - o, "bizim ulduzumuzdur" və bəşəriyyət bütün varlığını buna borcludur. orta ulduz. İşıqlandırıcı Yerə təxminən 10 güc verir 17 W - planetimizin Günəşə baxan tərəfini daim işıqlandıran 12,7 min km diametrli "günəş şüasının" gücü belədir. Günəş öz zenitində olan cənub enliklərində dəniz səviyyəsində günəş işığının intensivliyi 1 kVt/m-dir. 2 . Günəş enerjisini çevirmək üçün yüksək səmərəli üsulların inkişafı ilə Günəş yüz illər boyu sürətlə artan enerji tələbatını təmin edə bilər.

Günəş enerjisindən geniş miqyaslı istifadənin əleyhdarlarının arqumentləri əsasən aşağıdakı arqumentlərə əsaslanır:

Günəş radiasiyasının xüsusi gücü kiçikdir və günəş enerjisinin genişmiqyaslı çevrilməsi çox böyük ərazilər tələb edəcəkdir.
Günəş enerjisinin çevrilməsi çox bahalıdır və demək olar ki, qeyri-real material və əmək xərcləri tələb edir.

Həqiqətən, dünya enerji büdcəsində elektrik enerjisinin əhəmiyyətli bir hissəsini istehsal etmək üçün konvertor sistemlərinin əhatə etdiyi Yer kürəsinin sahəsi nə qədər olacaq? Aydındır ki, bu sahə istifadə olunan çevirici sistemlərin səmərəliliyindən asılıdır. Yarımkeçirici fotosellərdən istifadə edərək günəş enerjisini birbaşa elektrik enerjisinə çevirən fotovoltaik çeviricilərin səmərəliliyini qiymətləndirmək üçün bu elementin yaratdığı elektrik enerjisinin gücə nisbəti kimi müəyyən edilən fotoselin səmərəlilik əmsalı (COP) konsepsiyasını təqdim edirik. fotoselin səthinə düşən günəş şüasının. Beləliklə, günəş çeviricilərinin səmərəliliyi 10% -ə bərabər olan (yerüstü enerji ehtiyacları üçün kütləvi sənaye istehsalında geniş şəkildə mənimsənilmiş silikon fotosellər üçün səmərəliliyin tipik dəyərləri), 10 istehsalı üçün 12 Fotokonvertorlarla 4 10 ərazini əhatə etmək üçün W elektrik enerjisi tələb olunacaq 10 m2 tərəfi 200 km olan kvadrata bərabərdir. Bu zaman günəş radiasiyasının intensivliyi 250 Vt/m-ə bərabər götürülür 2 , cənub enlikləri üçün il ərzində tipik orta qiymətə uyğundur. Yəni günəş radiasiyasının “aşağı sıxlığı” irimiqyaslı günəş enerjisinin inkişafına maneə deyil. İqtisadi günəş enerjisi çeviricilərinin yaradılmasının mümkün yolları bu məqalənin sonrakı bölmələrində nəzərdən keçiriləcəkdir.

Yuxarıdakı mülahizələr kifayət qədər güclü arqumentdir: sabah bu enerjidən istifadə etmək üçün günəş enerjisinin çevrilməsi problemi bu gün həll edilməlidir. Bu problemə ən azı zarafatla idarə olunan termonüvə birləşməsində enerji problemlərinin həlli çərçivəsində baxıla bilər, o zaman səmərəli reaktor (Günəş) təbiətin özü tərəfindən yaradılıb və milyonlarla il etibarlı və təhlükəsiz işləmə resursunu təmin edir və bizim vəzifə yalnız yer əsaslı çevirici yarımstansiyasını hazırlamaqdır. Son zamanlar dünyada günəş enerjisi sahəsində geniş tədqiqatlar aparılmışdır ki, bu da göstərmişdir ki, yaxın gələcəkdə bu enerji əldə etmək üsulu iqtisadi cəhətdən özünü doğruldub geniş şəkildə istifadə oluna bilər.

Rusiya zəngindir təbii sərvətlər. Bizdə çoxlu mədən yanacaq ehtiyatları var - kömür, neft, qaz. Ancaq ölkəmiz üçün günəş enerjisindən istifadə var böyük əhəmiyyət kəsb edir. Rusiya ərazisinin əhəmiyyətli bir hissəsinin yüksək enliklərdə yerləşməsinə baxmayaraq, ölkəmizin bəzi çox böyük cənub bölgələri öz iqlimlərinə görə günəş enerjisindən geniş istifadə üçün çox əlverişlidir.

Günəş enerjisinin yüksək səviyyəsi ilə səciyyələnən Yer kürəsinin ekvator qurşağı ölkələrində və bu zolağa yaxın ərazilərdə günəş enerjisindən istifadə daha böyük perspektivlərə malikdir. Belə ki, Mərkəzi Asiyanın bir sıra regionlarında birbaşa günəş şüalanmasının müddəti ildə 3000 saata çatır, günəş enerjisinin üfüqi səthə illik düşməsi isə 1500 - 1850 kVt/m təşkil edir. 2 .

Hazırda günəş enerjisinin çevrilməsi sahəsində əsas iş sahələri aşağıdakılardır:

birbaşa istilik isitmə (istilik enerjisinin alınması) və termodinamik çevrilməsi (günəş enerjisinin istilik enerjisinə aralıq çevrilməsi ilə elektrik enerjisinin qəbulu);
günəş enerjisinin fotoelektrik çevrilməsi.

Birbaşa istilik isitmə günəş enerjisinin çevrilməsinin ən sadə üsuludur və Rusiyanın cənub bölgələrində və ekvator qurşağı ölkələrində günəş istiliyində, isti su təchizatında, binaların soyudulmasında, suyun duzsuzlaşdırılmasında və s. Günəş istiliyindən istifadə edən qurğuların əsasını düz günəş kollektorları - günəş radiasiyasının absorberləri təşkil edir. Su və ya digər maye absorberlə təmasda olarkən qızdırılır və nasos və ya təbii dövriyyə vasitəsilə ondan çıxarılır. Sonra qızdırılan maye anbara daxil olur, oradan lazım olduqda istehlak olunur. Belə bir cihaz ev isti su sistemlərinə bənzəyir.

Elektrik enerjinin istifadəsi və ötürülməsi üçün ən əlverişli enerji formasıdır. Buna görə də, tədqiqatçıların günəş enerjisinin istiliyə aralıq çevrilməsi və sonradan elektrik enerjisinə çevrilməsindən istifadə edərək günəş elektrik stansiyalarının hazırlanmasına və yaradılmasına marağı başa düşüləndir.

Dünyada iki növ günəş istilik elektrik stansiyaları indi ən çox yayılmışdır: 1) çoxlu sayda düz güzgülərdən istifadə etməklə həyata keçirilən bir günəş qəbuledicisində günəş enerjisinin konsentrasiyası ilə qüllə tipi (şək. 1); 2) diqqət mərkəzində istilik qəbulediciləri və aşağı güc çeviriciləri olan paraboloidlərin və parabolik silindrlərin dispers sistemləri.

GÜNƏŞ ENERJİSİNİN FOTOELEKTRİK ÇEVİRİLMƏSİ

Akademik A.F. Ioffe. O, yarımkeçirici fotovoltaik elementlərdən günəş enerjisində istifadə etməyi 30-cu illərdə, B.T. Kolomiets və Yu.P. Maslakovets Fizika İnstitutunda tallium sulfid fotoselləri yaratdı, o zaman üçün rekord səmərəliliyi = 1%.

Günəş batareyalarının enerji məqsədləri üçün geniş praktiki istifadəsi 1958-ci ildə Yerin süni peyklərinin - Sovet Sputnik-3 və Amerika Avangard-1-in buraxılması ilə başladı. O vaxtdan bəri, 35 ildən artıqdır ki, yarımkeçirici günəş batareyaları kosmik gəmilərin və Salyut və Mir tipli iri orbital stansiyaların əsas və demək olar ki, yeganə enerji təchizatı mənbəyi olmuşdur. Kosmos məqsədləri üçün günəş batareyaları sahəsində alimlər tərəfindən hazırlanmış böyük zəmin də yerüstü fotovoltaik enerji ilə bağlı işlərə başlamaq imkanı verdi.

Fotoelementlərin əsasını yarımkeçirici quruluş təşkil edir r-p keçid(Şəkil 2) müxtəlif keçirici mexanizmlərə malik iki yarımkeçiricinin interfeysində yaranan. Qeyd edək ki, bu terminologiya mənşəlidir Ingilis sözləri müsbət (müsbət) və mənfi (mənfi). Yarımkeçiricilərə daxil olan çirklərin növünü dəyişdirməklə müxtəlif növ keçiricilik əldə edilir. Beləliklə, məsələn, D.I. Dövri sisteminin III qrupunun atomları. Mendeleyev, təqdim etdi kristal qəfəs silisium, sonuncu deşik (müsbət) keçiricilik verir və V qrupunun çirkləri - elektron (mənfi). p- və ya n- yarımkeçiricilərin təması onların arasında günəş fotoselinin işində son dərəcə mühüm rol oynayan kontakt elektrik sahəsinin yaranmasına səbəb olur. Kontakt potensialı fərqinin səbəbini izah edək. p- və n-tipli yarımkeçiricilər bir kristalda birləşdirildikdə, n-tipli yarımkeçiricidən p-tipli yarımkeçiricilərə elektronların diffuziya axını və əksinə, p-dən n-yarımkeçiricilərə deşik axını baş verir. Belə bir proses nəticəsində p tipli yarımkeçiricinin pn qovşağına bitişik hissəsi mənfi yüklənəcək və n tipli yarımkeçiricinin pn qovşağına bitişik hissəsi, əksinə, müsbət yük qazanacaqdır. . Beləliklə, p-n qovşağının yaxınlığında ikiqat yüklü təbəqə əmələ gəlir ki, bu da elektronların və dəliklərin diffuziya prosesinə qarşı çıxır. Həqiqətən, diffuziya n bölgəsindən p bölgəsinə elektron axını yaratmağa meyllidir, yüklənmiş təbəqənin sahəsi isə əksinə, elektronları n bölgəsinə qaytarmağa meyllidir. Eynilə, p-n qovşağı sahəsi dəliklərin p-dən n-regionuna yayılmasının qarşısını alır. Əks istiqamətdə hərəkət edən iki proses (elektrik sahəsində cərəyan daşıyıcılarının yayılması və hərəkəti) nəticəsində stasionar, tarazlıq vəziyyəti qurulur: sərhəddə n-yarımkeçiricidən elektronların nüfuz etməsinə mane olan yüklü təbəqə yaranır. , və p-yarımkeçiricidən olan deşiklər. Başqa sözlə, p-n qovşağının bölgəsində enerji (potensial) maneə yaranır ki, n-yarımkeçiricidən hansı elektronlar və p-yarımkeçiricidən gələn dəliklər müəyyən enerji sərf etməlidir. Elektrik təsviri üzərində dayanmadan xüsusiyyətləri p-n rektifikatorlarda, tranzistorlarda və digər yarımkeçirici cihazlarda geniş istifadə olunan keçidi nəzərdən keçirin iş p-n fotosellərdə keçid.

Yarımkeçiricidə işıq udulduqda elektron-deşik cütləri həyəcanlanır. Bircins yarımkeçiricilərdə fotohərəkət yalnız elektronların və dəliklərin kosmosda ayrılmadan enerjisini artırır, yəni elektronlar və dəliklər “enerji fəzasında” ayrılır, lakin həndəsi fəzada yan-yana qalır. Cari daşıyıcıların ayrılması və fotoelektromotor qüvvənin (fotoEMF) görünməsi üçün əlavə qüvvə mövcud olmalıdır. Qeyri-tarazlıq daşıyıcılarının ən səmərəli ayrılması dəqiq olaraq p-n qovşağının bölgəsində baş verir (şək. 2). p-n qovşağının yaxınlığında əmələ gələn "kiçik" daşıyıcılar (n-yarımkeçiricidəki dəliklər və p-yarımkeçiricidəki elektronlar) p-n qovşağına yayılır, götürülür. sahə p-n keçid və onların əksəriyyəti daşıyıcıya çevrildiyi yarımkeçiricilərə atılır: elektronlar n tipli yarımkeçiricidə, deşiklər isə p tipli yarımkeçiricilərdə lokallaşdırılacaq. Nəticədə p tipli yarımkeçirici artıq müsbət yük, n tipli yarımkeçirici isə mənfi yük alır. Fotoselin n- və p-bölgələri arasında potensial fərq yaranır - fotoEMF. FotoEMF-nin polaritesi "birbaşa" uyğun gəlir. ofset p-n maneə hündürlüyünü aşağı salan və p bölgəsindən n bölgəsinə dəliklərin və n bölgəsindən elektronların p bölgəsinə vurulmasını asanlaşdıran keçid. Bu iki əks mexanizmin fəaliyyəti nəticəsində - işığın təsiri altında cərəyan daşıyıcılarının yığılması və potensial maneənin hündürlüyünün azalması ilə əlaqədar onların çıxması - müxtəlif işıq intensivliyində fotoEMF-nin fərqli dəyəri qurulur. Bu halda, geniş işıqlandırma diapazonunda fotoEMF dəyəri işığın intensivliyinin loqarifmi ilə mütənasib olaraq artır. Çox yüksək işıq intensivliyində, potensial maneə praktiki olaraq sıfır olduqda, fotoEMF dəyəri "doyma" səviyyəsinə keçir və işıqlandırılmamış p-n qovşağında maneə hündürlüyünə bərabər olur. Birbaşa, eləcə də 100 - 1000 dəfə günəş radiasiyasına məruz qaldıqda, foto-EMF dəyəri təmas fərqinin dəyərinin 50 - 85% -ni təşkil edir. potensial p-n keçid.

Biz p- və kontaktlarında baş verən foto-emf-in baş vermə prosesini nəzərdən keçirdik n-regionlar p-n keçid. İşıqlandırılmış p-n qovşağının qısa qapanması halında, elektrik dövrəsində işıqlandırma intensivliyinin böyüklüyünə və işığın yaratdığı elektron-deşik cütlərinin sayına mütənasib bir cərəyan axacaq. Daxil edildikdə elektrik dövrəsi günəş enerjisi ilə işləyən kalkulyator kimi faydalı yüklə dövrədəki cərəyanın miqdarı bir qədər azalacaq. Adətən, günəş batareyası dövrəsində faydalı yükün elektrik müqaviməti bu yükə çatdırılan maksimum elektrik enerjisini əldə etmək üçün seçilir.

Günəş batareyası silisium kimi yarımkeçirici materialdan hazırlanmış lövhə əsasında hazırlanır. Plitədə p- və n-tipli keçiriciliyə malik bölgələr yaradılır (şəkil 2). Bu bölgələrin yaradılması üsulları kimi, məsələn, çirklərin yayılması üsulu və ya bir yarımkeçiricinin digərinə böyüməsi üsulu istifadə olunur. Sonra aşağı və yuxarı elektrik kontaktları aparılır (elektrodlar şəkildə kölgələnir), aşağı kontakt möhkəmdir və yuxarı bir daraq quruluşu şəklində hazırlanır (nisbətən geniş cərəyan kollektor avtobusu ilə birləşdirilən nazik zolaqlar) .

Silikon günəş hüceyrələrinin istehsalı üçün əsas materialdır. Yarımkeçirici silisium və onun əsasında fotoelementlərin istehsalı texnologiyası mikroelektronikada işlənmiş üsullara - ən qabaqcıl sənaye texnologiyasına əsaslanır. Göründüyü kimi, silikon təbiətdə ən çox öyrənilən materiallardan biridir və oksigendən sonra ikinci ən çox yayılmış materialdır. İlk günəş batareyalarının təxminən qırx il əvvəl silikondan hazırlandığını nəzərə alsaq, bu materialın fotovoltaik günəş enerjisi proqramlarında ilk skripka rolunu oynaması təbiidir. Bir kristal silisium fotoselləri nisbətən ucuz yarımkeçirici materialdan istifadənin üstünlüklərini onun əsasında alınan cihazların yüksək parametrləri ilə birləşdirir.

Son vaxtlara qədər yerüstü tətbiqlər üçün günəş batareyaları, eləcə də kosmik batareyalar nisbətən bahalı bir kristal silisium əsasında hazırlanırdı. İlkin silisiumun maya dəyərinin aşağı salınması, külçələrdən vafli istehsalının yüksək məhsuldar üsullarının inkişafı və günəş batareyalarının istehsalı üçün qabaqcıl texnologiyalar onların əsasında yerüstü günəş batareyalarının dəyərini bir neçə dəfə azaltmağa imkan verdi. dəfə. "Günəş" elektrik enerjisinin maya dəyərinin daha da aşağı salınması üzrə işin əsas istiqamətləri bunlardır: ucuz, o cümlədən lent, polikristal silisium əsasında elementlərin alınması; amorf silisium və digər yarımkeçirici materiallar əsasında ucuz nazik təbəqə elementlərinin işlənməsi; silisium və nisbətən yeni yarımkeçirici material alüminium-qallium-arsen əsasında yüksək səmərəli elementlərdən istifadə edərək konsentrasiya edilmiş günəş radiasiyasının çevrilməsinin həyata keçirilməsi.

Şəkil 3-də güzgülər (yuxarı) və Fresnel linzaları (aşağı) şəklində günəş radiasiyasının konsentratorları olan fotovoltaik qurğuların iki sxematik diaqramı göstərilir. Fresnel lensi 1-3 mm qalınlığında pleksiglasdan hazırlanmış lövhədir, bir tərəfi düz, digər tərəfində konveks lensin profilini təkrarlayan konsentrik halqalar şəklində bir profil formalaşır. Fresnel linzaları adi konveks lenslərdən əhəmiyyətli dərəcədə ucuzdur və eyni zamanda 2 - 3 min "günəş" konsentrasiyası dərəcəsini təmin edir.

Son illərdə dünya konsentratlaşdırılmış günəş şüalanması altında işləyən silikon günəş elementlərinin inkişafında mühüm irəliləyiş əldə etmişdir. Effektivlik əmsalı > 25% olan silisium hüceyrələri Yer səthində 20 - 50 "günəş" konsentrasiyasında şüalanma şəraitində yaradılmışdır. Əhəmiyyətli dərəcədə yüksək konsentrasiya dərəcələri ilk dəfə Fizika-Texniki İnstitutunda yaradılmış alüminium-qallium-arsenik yarımkeçirici material əsasında fotoelementlər yaratmağa imkan verir. A.F. Joffe 1969-cu ildə. Belə günəş batareyalarında 1000 dəfəyə qədər konsentrasiya dərəcəsində səmərəlilik > 25% əldə edilir. Bu cür elementlərin yüksək qiymətinə baxmayaraq, onların istehsal olunan elektrik enerjisinin dəyərinə töhfəsi onların ərazisində əhəmiyyətli (1000 dəfəyə qədər) azalma səbəbindən günəş radiasiyasının yüksək konsentrasiyası ilə həlledici deyil. Fotosellərin dəyərinin günəş elektrik stansiyasının ümumi dəyərinə əhəmiyyətli bir töhfə vermədiyi vəziyyət, səmərəliliyin artırılmasını təmin edərsə, fotoselin dəyərini çətinləşdirməyə və artırmağa haqq qazandırır. Bu, hazırda səmərəliliyin əhəmiyyətli dərəcədə artmasına nail ola bilən şəlaləli günəş batareyalarının inkişafına göstərilən diqqəti izah edir. Kaskad günəş elementində günəş spektri iki (və ya daha çox) hissəyə bölünür, məsələn, görünən və infraqırmızı, hər biri müxtəlif materiallar əsasında hazırlanmış fotosellərdən istifadə edərək çevrilir. Bu zaman günəş radiasiyasının kvantlarının enerji itkiləri azalır. Məsələn, iki elementli kaskadlarda nəzəri səmərəliliyin dəyəri 40% -dən çoxdur.

NƏTİCƏ

Yuxarıdakılardan, fotovoltaik günəş enerjisinin perspektivləri haqqında bir nəticə çıxır. Günəş radiasiyası praktiki olaraq tükənməz enerji mənbəyidir, o, Yer kürəsinin bütün guşələrinə gəlir, istənilən istehlakçı üçün "əldədir" və ekoloji cəhətdən təmiz, əlverişli enerji mənbəyidir.

Günəş radiasiyasının enerji mənbəyi kimi dezavantajı onun yer səthinə daxil olmasının gündəlik və mövsümi dövrlər, eləcə də hava şəraiti ilə müəyyən edilən qeyri-bərabərliyidir. Ona görə də günəş elektrik stansiyalarının istehsal etdiyi elektrik enerjisinin yığılması problemi çox aktualdır. Hazırda bu problem əsasən adi kimyəvi saxlama cihazlarından - batareyalardan istifadə etməklə həll olunur. Saxlamanın perspektivli üsullarından biri suyun hidrogen və oksigenə elektrolizi üçün elektrik enerjisinin istifadəsi, ardınca hidrogenin ekoloji cəhətdən təmiz yanacaq kimi saxlanması və istifadəsidir, çünki hidrogenin yanması zamanı yalnız su buxarı əmələ gəlir.

Fotovoltaiklərin genişmiqyaslı inkişafı Yer kürəsinin yüksək orta illik günəş radiasiyası olan ərazilərinin inkişafına böyük təkan verəcəkdir. Bu, ilk növbədə, günəş enerjisinin “gəlməsi” ilə aktiv əkinçilik üçün əlverişli ərazilərə - Yerin çörək qablarına çevriləcək səhra və quraq rayonlara aiddir. Bu o deməkdirmi ki, mütəxəssislərin səyləri yalnız fotoelektrik çeviricilərin işlənib hazırlanmasına və onlarla birbaşa əlaqəli problemlərin həllinə yönəldilməlidir? Əlbəttə yox. Başqa istiqamətlərin sıxışdırılması hesabına hər hansı bir istiqaməti inkişaf etdirmək mümkün deyil. Eyni şey elektrik enerjisi sənayesinə də aiddir: onu yalnız bir növ resurs əsasında qurmaq olmaz. Bir çox mənbələrə əsaslanmalıdır: günəş, külək, nüvə və təbii ki, ənənəvi, fosil mənbələri. Bu, tədricən mükəmməl, ekoloji cəhətdən təmiz və gələcəyin etibarlı enerjisinə keçərək, onların qarşılıqlı əlaqəsinin optimal yollarını tapmağa imkan verəcəkdir.

ƏDƏBİYYAT

Vasiliev A.M., Landsman A.P. Yarımkeçirici fotokonvertorlar. M.: Sov. radio, 1971.
Alferov Zh.I. Fotovoltaik günəş enerjisi / Kolleksiyada: Elmin gələcəyi. M.: Bilik, 1978. S. 92-101.
Koltun M.M. Günəş elementlərinin optikası və metrologiyası. Moskva: Nauka, 1985.
Andreev V.M., Qrilikes V.A., Rumyantsev V.D. Konsentrasiya edilmiş günəş radiasiyasının fotoelektrik çevrilməsi. L.: Nauka, 1989.
Koltun M.M. Günəş hüceyrələri. Moskva: Nauka, 1987.
Grilikhes V.A., Orlov P.P., Popov L.B. Günəş enerjisi və kosmik uçuşlar. Moskva: Nauka, 1984.

Enerji istehlakının sürətli artımı məhdud qalıq enerji resurslarına gətirib çıxarır. Ənənəvi enerji mənbələrindən istifadə etməklə enerjinin yüksək inkişaf tempini saxlamaq getdikcə çətinləşir. İşimin mövzusu “Günəş enerjisinin fotoelektrik çevrilməsi” hazırda ən aktual mövzudur.

Fikrimcə, fotoenergetikanın genişmiqyaslı inkişafı Yer kürəsinin günəş radiasiyasının yüksək orta illik axını olan ərazilərinin inkişafına böyük təkan verəcəkdir.

Baxış-icmal

"Günəş enerjisinin fotoelektrik çevrilməsi" mücərrədində Sergey seçilmiş mövzunu tam şəkildə açıqladı. Bu yazıda günəş enerjisinin çevrilməsinin aktual məsələləri nəzərdən keçirilir: birbaşa istilik isitmə və fotoelektrik çevrilmə.

Mövzunu açan Zaqatin S. A.F.-nin əsərlərinə əsaslanır. Ioffe. O, öz işində günəş enerjisində yarımkeçirici fotovoltaik elementlərin istifadəsini, günəş batareyalarının istifadə tarixini, həmçinin foto-emf-in yaranma prosesini nəzərdən keçirir.

Sergeyin işində məntiqi bütövlük var, mücərrədin hissələrinin həcmi sabitdir. Materialın təqdimatı elmi və maraqlıdır, rəsmlərlə təsvir edilmişdir. Tədqiq olunan məsələnin şəxsi qiymətləndirməsi var.

Avtoreferat üzərində işə hazırlaşarkən kifayət qədər ədəbiyyatdan istifadə edilmişdir.

Zaqatın S.-nin gördüyü işləri qiymətləndirməyi mümkün hesab edirəm.

"5"-ə qədər.

Nəzarətçi

Günəş enerjisinin elektrik enerjisinə çevrilməsinin fotoelektrik üsulu fotoelektrik effekt fenomeninə - günəş şüalanma kvantlarının təsiri altında radiasiya qəbuledicisində keçirici elektronların buraxılmasına əsaslanır.

Bu təsir radiasiya kvantlarının enerjisi olan yarımkeçirici materiallarda istifadə olunur hn yaradır, məsələn, səh–n-keçid foto cərəyanı

mən f=eN e,

harada N e- qovşaqda potensial fərq yaradan elektronların sayı, bunun nəticəsində qovşaqda əks istiqamətdə sızma cərəyanı axacaq. I, sabit olan foto cərəyana bərabərdir.

Fotoelektrik çevrilmə zamanı enerji itkiləri fotonların tam istifadə edilməməsi, həmçinin artıq yaranmış keçirici elektronların səpilməsi, müqaviməti və rekombinasiyası ilə əlaqədardır.

Ticarətdə mövcud olan günəş batareyalarından (fotosellər) ən çox yayılmışı lamel silikon hüceyrələrdir. Günəş batareyalarının səmərəliliyini artırmaq və xərclərini azaltmaq üçün hazırlanan digər növlər və dizaynlar da var.

Günəş batareyasının qalınlığı onun günəş radiasiyasını udmaq qabiliyyətindən asılıdır. Silisium, qallium arsenid və s. kimi yarımkeçirici materiallar kifayət qədər uzun dalğa uzunluğu ilə günəş radiasiyasını udmağa başladığı və onun əhəmiyyətli bir hissəsini elektrik enerjisinə çevirə bildiyi üçün istifadə olunur. Günəş radiasiyasının müxtəlif yarımkeçirici materiallar tərəfindən udulması lövhənin qalınlığı 100 ilə 1 µm və ya daha az olduqda ən böyük dəyərə çatır.

Günəş batareyasının qalınlığının azaldılması materialların istehlakını və onların istehsalının maya dəyərini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər.

Yarımkeçirici materialların udma qabiliyyətinin fərqləri onların atom quruluşunun fərqliliyi ilə izah olunur.

Günəş enerjisinin elektrik enerjisinə çevrilməsinin səmərəliliyi yüksək deyil. 12...14%-dən çox olmayan silisium elementləri üçün.

Günəş batareyalarının səmərəliliyini artırmaq üçün günəş elementinin ön tərəfinə əks əks olunmayan örtüklər tətbiq olunur. Nəticədə ötürülən günəş radiasiyasının nisbəti artır. Örtülməmiş elementlər 30%-ə qədər əksetmə itkisinə malikdir.

Son zamanlarda günəş batareyalarının istehsalı üçün bir sıra yeni materiallardan istifadə edilmişdir. Onlardan biri kristal silisiumdan fərqli olaraq nizamlı quruluşa malik olmayan amorf silikondur. Amorf struktur üçün fotonun udulması və keçiricilik zolağına keçid ehtimalı daha yüksəkdir. Buna görə də böyük udma qabiliyyətinə malikdir. Qallium arsenid (GaAs) da istifadə tapır. GaAs əsaslı hüceyrələrin nəzəri səmərəliliyi 25% -ə çata bilər, real hüceyrələr təxminən 16% səmərəliliyə malikdir.

İncə təbəqəli günəş elementlərinin texnologiyası hazırlanır. Laboratoriya şəraitində bu elementlərin səmərəliliyinin 16% -dən çox olmamasına baxmayaraq, daha aşağı qiymətə malikdirlər. Bu, kütləvi istehsalda maya dəyərini və material istehlakını azaltmaq üçün xüsusilə dəyərlidir. ABŞ və Yaponiyada nazik təbəqə elementləri 8 ... 9% səmərəliliyi ilə 0,1 ... 0,4 m 2 sahəsi olan amorf silikon üzərində hazırlanır. Ən çox yayılmış nazik təbəqə günəş batareyaları 10% səmərəliliyi olan kadmium sulfid (CdS) hüceyrələridir.

İncə təbəqəli günəş batareyası texnologiyasında başqa bir irəliləyiş çox qatlı hüceyrələrin istehsalı olmuşdur. Onlar günəş radiasiyasının spektrinin böyük bir hissəsini əhatə etməyə imkan verir.

Günəş batareyasının aktiv materialı olduqca bahalıdır. Daha səmərəli istifadə üçün günəş radiasiyası konsentrasiya sistemlərindən istifadə etməklə günəş batareyasının səthində toplanır (şək. 2.7).

Radiasiya axınının artması ilə, aktiv və ya passiv soyutma istifadə edərək, temperaturu ətraf mühitin temperaturu səviyyəsində saxlanılarsa, elementin xüsusiyyətləri pisləşmir.

Linzalara (adətən düz Fresnel linzaları), güzgülərə, ümumi daxili əks prizmalara və s. Fotosellərin və ya modulların yüksək qeyri-bərabər şüalanması varsa, bu, günəş elementinin məhvinə səbəb ola bilər.

Konsentrasiya sistemlərinin istifadəsi günəş elektrik stansiyalarının xərclərini azaldır, çünki konsentrasiya edən hüceyrələr günəş batareyalarından daha ucuzdur.

Günəş fotovoltaik quraşdırılması bir sıra üstünlüklərə malikdir. Təmiz və tükənməz enerji mənbəyindən istifadə edir, hərəkət edən hissələri yoxdur və buna görə də texniki xidmət personalı tərəfindən daimi nəzarət tələb olunmur. Günəş batareyaları kütləvi istehsal oluna bilər ki, bu da onların dəyərini azaldacaq.

Günəş panelləri günəş modullarından yığılır. Bununla belə, eyni enerjiyə çevrilmə səmərəliliyi və eyni istehsal texnologiyası ilə bu cihazların növlərinin və ölçülərinin böyük bir seçimi var.

Günəş enerjisinin təchizatı dövri olduğundan, həm günəş enerjisindən, həm də təbii qazdan istifadə edən hibrid elektrik stansiyalarına fotovoltaik sistemlərin daxil edilməsi ən rasionaldır. Bu stansiyalarda yeni nəsil qaz turbinlərindən istifadə etmək olar. Fotovoltaik panellərdən və dizel generatorlarından ibarət hibrid kiçik elektrik stansiyaları artıq etibarlı enerji təminatçılarıdır.

İşin sonu -

Bu mövzu aşağıdakılara aiddir:

Sənaye istilik energetikası kafedrası.. nivie gribanov a i kursu üzrə mühazirə qeydləri .. mətn çap olundu ..

Əgər ehtiyacın varsa əlavə material Bu mövzuda və ya axtardığınızı tapmadınız, iş bazamızda axtarışdan istifadə etməyi tövsiyə edirik:

Alınan materialla nə edəcəyik:

Bu material sizin üçün faydalı olarsa, onu sosial şəbəkələrdə səhifənizdə saxlaya bilərsiniz:

Bu bölmədəki bütün mövzular:

Planetin enerji ehtiyatları
Enerji ehtiyatları enerjinin cəmləşdiyi maddi obyektlərdir. Enerjini şərti olaraq növlərə bölmək olar: kimyəvi, mexaniki, istilik, elektrik və s. Əsas enerji resurslarına

Enerji resurslarından istifadə imkanları
Fusion enerjisi Fusion enerjisi deuteriumdan heliumun birləşmə enerjisidir. Deyterium, nüvəsi bir proton və bir neytrondan ibarət olan hidrogen atomudur.

Rusiyanın enerji ehtiyatları
Rusiyanın böyük enerji ehtiyatları və xüsusilə kömür ehtiyatları var. Nəzəri potensial xüsusi olaraq təsdiqlənməmiş yanacaq ehtiyatlarıdır. Texniki Potensial

İstilik elektrik stansiyalarında enerji əldə etmək
Dünyanın əksər ölkələrində olduğu kimi, Rusiyada da elektrik enerjisinin böyük hissəsi qalıq yanacaqları yandıran İES-lərdə istehsal olunur. İstilik elektrik stansiyaları yanacaq kimi bərk, maye və qaz yanacaqlarından istifadə edir.

Dəyişən enerji istehlakı cədvəli
Gün ərzində elektrik enerjisi istehlakı eyni deyil. Pik saatlarda o, kəskin şəkildə artır, gecə isə xeyli azalır. Buna görə də, enerji sistemində işləyən baza gücləri olmalıdır

Elektrik enerjisinin ötürülməsi problemləri
Elektrik enerjisinin uzun məsafələrə ötürülməsi elektrik xətlərindəki itkilərlə bağlıdır. Elektrik enerjisinin itkisi cari gücün və elin məhsuluna bərabərdir. tel müqaviməti. simli mo

Qaz turbinli və kombinə edilmiş dövrə qurğuları (GTU və CCGT)
Hal-hazırda qaz turbinli və kombinə edilmiş dövrə qurğuları istilik və elektrik enerjisi istehsalı üçün bütün qurğular arasında ən perspektivlidir. Dünyanın bir çox ölkələrində bu qurğuların istifadəsi

Maqnetohidrodinamik qurğular (MGDU)
Maqnitohidrodinamik generator əsasında elektrik stansiyalarının istifadəsi də perspektivlidir. MGDU dövrü GTP ilə eynidir, yəni işçi mayenin adiabatik sıxılması və genişlənməsi, izobar təchizatı

yanacaq hüceyrələri
Hazırda yanacaq elementləri elektrik enerjisi istehsal etmək üçün elektrik enerjisi istehsal etmək üçün istifadə olunur. Bu elementlər enerjini çevirir kimyəvi reaksiyalar elektrik enerjisinə çevrilir. Kimyəvi

İstilik nasosları
TN tərs termodinamik dövrədə işləyən cihazlar adlanır və istiliyi aşağı potensial enerji mənbəyindən yüksək potensiala ötürmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. İkinci qanun

Rusiyanın enerji sektorunda kiçik miqyaslı elektrik istehsalının yeri
Qeyri-ənənəvi enerji mənbələrinə kiçik su elektrik stansiyaları, dizel elektrik stansiyaları, qaz porşenli elektrik stansiyaları və kiçik atom elektrik stansiyaları daxildir. Etibarlı enerji təchizatı, istilik zəmanəti

Qaz turbinli və buxar-qaz kiçik elektrik stansiyaları
Aşağı gücə malik qaz turbinli elektrik stansiyaları blok-konteyner prinsipi ilə istehsal olunan kompakt qurğulardır. GTPP-nin komponentləri təkcə elektrik deyil, həm də istehsal etməyə imkan verir

Mini CHP
Hazırda bir neçə on kVt-dan bir neçə kVt-a qədər dəyişən kiçik miqyaslı stansiyalarla kiçik miqyaslı kombinə edilmiş istilik və elektrik istehsalına maraq artmışdır.

Dizel elektrik stansiyaları
Rusiyanın bəzi çətin əldə edilən, elektrik xətlərinin çəkilməsinin rentabelsiz olduğu bölgələrində bu rayonların əhalisini enerji ilə təmin etmək üçün benzin və dizel elektrik stansiyalarından istifadə edilir. Uzaq şimal bölgələrində, sayı

Qaz porşenli elektrik stansiyaları
Çünki dizel yanacağının qiymətləri daim yüksəlir, dizel yanacağı ilə dizel elektrik stansiyalarının istifadəsi bahalaşır, buna görə də indi dünyada böyük maraq var.

Kiçik hibrid elektrik stansiyaları
Enerji təchizatı sistemlərinin etibarlılığını və səmərəliliyini artırmaq üçün çoxfunksiyalı enerji komplekslərinin (IEC) yaradılması tələb olunur. Həmçinin kiçik hibrid elektrik stansiyaları əsasında komplekslər yaradıla bilər.

Kiçik AES-lər
Son zamanlar kiçik tutumlu atom elektrik stansiyalarına böyük maraq göstərilir. Bunlar modul stansiyalardır, onlar avadanlıqları birləşdirməyə və avtonom işləməyə imkan verir. Belə stansiyalar etibarlı ola bilər

Kiçik su elektrik stansiyaları
Çin kiçik hidroenergetikanın inkişafında liderdir. Çində kiçik su elektrik stansiyalarının (SES) gücü 20.000 MVt-ı ötür. Hindistanda SES-lərin quraşdırılmış gücü 200 MVt-ı ötür. Geniş yayılmış SHPP

Əsas bərpa olunmayan enerji resursları gec-tez tükənəcək. İndi planetdə enerji istehlakının təxminən 80%-i qalıq yanacaqlar hesabına təmin edilir. Bu istifadə ilə, üzvi

hidroenergetika
Su elektrik stansiyası enerji mənbəyi kimi su axınının enerjisindən istifadə edir. Su elektrik stansiyaları çaylar üzərində tikilir, bəndlər və su anbarları tikilir. Su elektrik stansiyalarında səmərəli enerji istehsalı üçün 2 əsas amil lazımdır

günəş enerjisi
Günəş enerjisi böyük miqdarda enerji ilə müşayiət olunan yüngül elementlərin deuterium, tritium və heliumun nüvə birləşmə reaksiyasının nəticəsidir. t-dən başqa bütün enerji mənbəyi

Günəş enerjisinin istilik enerjisinə çevrilməsi
Günəş enerjisi kollektor vasitəsilə istilik enerjisinə çevrilə bilər. Bütün günəş kollektorlarında səth və ya toplu istilik qəbuledicisi var. İstilik kollektordan çıxarıla və ya saxlanıla bilər

Günəş enerjisinin elektrik enerjisinə termodinamik çevrilməsi
Günəş enerjisinin elektrik enerjisinə termodinamik çevrilməsi üsulları istilik mühərriklərinin dövrlərinə əsaslanır. Günəş enerjisi günəş elektrik stansiyalarında elektrik enerjisinə çevrilir (

Rusiyada günəş enerjisinin inkişafı perspektivləri
1985-ci ildə Krım vilayətinin Şçelkino kəndində SSRİ-də ilk 5 MVt elektrik gücünə malik SES-5 günəş qülləsi tipli elektrik stansiyası istifadəyə verildi. 1600 heliostat (düz taxıllar

Külək enerjisindən istifadənin xüsusiyyətləri
Küləyin baş verməsinin əsas səbəbi yer səthinin günəş tərəfindən qeyri-bərabər istiləşməsidir. Külək enerjisi çox yüksəkdir. Ümumdünya Meteorologiya Təşkilatının məlumatına görə, küləyin enerji ehtiyatları

Külək turbinləri ilə elektrik enerjisi istehsalı
Elektrik enerjisi istehsal etmək üçün külək turbinlərindən istifadə külək enerjisini çevirməyin ən səmərəli yoludur. Külək turbinlərinin layihələndirilməsi zamanı onların aşağıdakı xüsusiyyətlərini nəzərə almaq lazımdır

Rusiyada külək enerjisi
Rusiyanın enerji külək potensialı 40 milyard kVt qiymətləndirilir. ildə saat elektrik enerjisi, yəni təxminən 20.000 MVt. Orta illik küləyin sürəti 6 m/s olduqda 1 MVt gücündə SES 1-ə qənaət edir

Geotermal enerjinin mənşəyi
Yerin nüvəsində temperatur 4000 °C-ə çatır. Quru və okean dibinin bərk süxurları vasitəsilə istiliyin buraxılması əsasən istilik keçiriciliyinə görə baş verir və daha az tez-tez ərimiş konvektiv axınlar şəklində baş verir.

Geotermal İstiliyin Çıxarılması Texnikası
Geotermal enerji mənbələrini beş növə bölmək olar. 1. Geotermal quru buxarın mənbələri. Onlar olduqca nadirdir, lakin GeoTPP-nin tikintisi üçün ən əlverişlidir. 2. Mənbə

Elektrik
Geotermal enerjinin elektrik enerjisinə çevrilməsi GeoTPP-də termodinamik sikldən istifadə etməklə maşın üsulundan istifadə əsasında həyata keçirilir. GeoTPP-nin tikintisi üçün ən çox istifadə olunur

İstilik və isti su təchizatı üçün geotermal istilikdən istifadənin miqyası daha əhəmiyyətlidir. Termal suyun keyfiyyətindən və temperaturundan asılı olaraq müxtəlif geotermal sxemlər mövcuddur.

Geotermal enerjinin ətraf mühitə təsiri
GeoTPP-nin ətraf mühitə əsas təsiri yatağın işlənməsi, binaların və buxar kəmərlərinin tikintisi ilə bağlıdır. GeoTPP-ni lazımi miqdarda buxar və ya isti su ilə təmin etmək,

Rusiyada geotermal enerji
Rusiyada termal su ehtiyatları ilə 47 geotermal yataq kəşf edilmişdir ki, bu da gündə 240 × 103 m3-dən çox su əldə etməyə imkan verir. termal sular və buxar hidrotermal

İsti flaşların səbəbləri
Tides Yerin Ay və Günəşlə cazibə qüvvəsinin qarşılıqlı təsirinin nəticəsidir. Yer səthinin müəyyən bir nöqtəsində Ayın gelgit qüvvəsi cəlbedici qüvvənin yerli dəyəri arasındakı fərq kimi müəyyən edilir.

Gelgit elektrik stansiyaları (İES)
Yüksək gelgitdə maksimum hündürlüyə qaldırılan su dənizdən bəndlə ayrıla bilər. Nəticə gelgit hövzəsidir. İçəri keçməklə əldə edilə bilən maksimum güc

PES-in ətraf mühitə təsiri
Gelgit elektrik stansiyalarının ətraf mühitə mümkün təsiri bəndin okean tərəfində gelgitlərin amplitudasının artması ilə əlaqələndirilə bilər. Bu, torpağın su basmasına və tikilməsinə səbəb ola bilər

Rusiyada gelgit enerjisi
Rusiyada Şimal Buzlu və Sakit Okeanların dənizlərinin sahil zonalarında gelgit enerjisindən istifadə böyük kapital qoyuluşları ilə bağlıdır. Ölkəmizdə ilk Kisloqubskaya TPP elektrik

Dalğa enerjisi
Dəniz dalğalarından böyük miqdarda enerji əldə edə bilərsiniz. Dərin sularda dalğaların daşıdığı güc onların amplitudasının və dövrünün kvadratına mütənasibdir. Ən çox maraq uzun olanlardır

Okean cərəyanlarının enerjisi
Dünya Okeanının bütün su sahəsi səth və dərin axınlarla kəsişir. Bu cərəyanların kinetik enerji ehtiyatı təqribən 7,2∙1012 kVt∙saat/il təşkil edir. Bu enerji ilə

Okean istilik enerji ehtiyatları
Okeanlar günəş enerjisinin təbii akkumulyatorudur. Tropik dənizlərdə bir neçə metr qalınlığında suyun yuxarı təbəqəsi 25 ... 30 ° C temperatura malikdir. 1000 m dərinlikdə suyun temperaturu olur

Okean istilik elektrik stansiyaları
Okeanda temperatur fərqinin enerjisini çevirmək üçün bir neçə növ cihaz təklif olunur. Ən böyük maraq termodinlərdən istifadə edərək istilik enerjisinin elektrik enerjisinə çevrilməsidir

Biokütlə resursları
"Biokütlə" termini enerji və ya texniki cəhətdən əlverişli yanacaq istehsal etmək üçün istifadə edilə bilən bitki və ya heyvan mənşəli üzvi maddələrə aiddir.

Biokütlənin termokimyəvi çevrilməsi (yanma, piroliz, qazlaşdırma)
Ağac tullantılarının təkrar emalının əsas sahələrindən biri onların istilik və elektrik enerjisi istehsalı üçün istifadəsidir. Ağac tullantılarından enerji əldə etmək üçün əsas texnologiyalar bunlardır

Biokütlənin biotexnoloji çevrilməsi
Biotexnoloji çevrilmə ən azı 75% rütubətli müxtəlif üzvi tullantılardan istifadə edir. Biokütlənin bioloji çevrilməsi iki əsas istiqamətdə inkişaf edir: 1) təsərrüfat

Bioenerjinin ekoloji problemləri
Bioenerji qurğuları ətraf mühitin çirklənməsinin bütün növ tullantılarla azaldılmasına töhfə verir. Anaerob fermentasiya yalnız heyvan tullantılarından istifadənin səmərəli vasitəsi deyil

Bərk məişət tullantılarının (MSW) xüsusiyyətləri
Şəhər zibilliklərində hər il yüz minlərlə ton məişət tullantıları toplanır. Əhaliyə düşən MSW-nin xüsusi illik hasilatı müasir şəhər 250 ... 700 kq təşkil edir. İnkişaf etmiş ölkələrdə bu dəyər e

Tullantıların poliqonlarda təkrar emalı
Hazırda bərk məişət tullantıları, bir qayda olaraq, sonrakı minerallaşma gözləntiləri ilə utilizasiya üçün poliqonlara aparılır. Dəfn etməzdən əvvəl MSW-nin sıxılması arzu edilir. Bu nəinki azaldır

MSW kompostlaması
MSW utilizasiyasının ikinci istiqaməti üzvi gübrəyə (kompost) çevrilir. 60%-ə qədər kompost edilə bilər ümumi çəki məişət tullantıları. Kompostlama prosesi növbə ilə həyata keçirilir.

MSW-nin xüsusi tullantı yandırma zavodlarında yandırılması
İqtisadi cəhətdən inkişaf etmiş ölkələrdə hamısı daha çox miqdar MSW sənaye üsulu ilə təkrar emal olunur. Onlardan ən təsirlisi termaldir. Tullantıların həcmini təxminən 10 dəfə azaltmağa imkan verir

Bu təsir radiasiya kvantlarının enerjisi olan yarımkeçirici materiallarda istifadə olunur h yaradır, məsələn, səh–n-keçid foto cərəyanı

I f =az e ,

harada N e- qovşaqda potensial fərq yaradan elektronların sayı, bunun nəticəsində qovşaqda əks istiqamətdə sızma cərəyanı axacaq. I, sabit olan foto cərəyana bərabərdir.

Günəş batareyasının qalınlığının azaldılması materialların istehlakını və onların istehsalının maya dəyərini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər.

Yarımkeçirici materialların udma qabiliyyətinin fərqləri onların atom quruluşunun fərqliliyi ilə izah olunur.

Günəş enerjisinin elektrik enerjisinə çevrilməsinin səmərəliliyi yüksək deyil. 12...14%-dən çox olmayan silisium elementləri üçün.

Radiasiya axınının artması ilə, aktiv və ya passiv soyutma istifadə edərək, temperaturu ətraf mühitin temperaturu səviyyəsində saxlanılarsa, elementin xüsusiyyətləri pisləşmir.

Konsentrasiya sistemlərinin istifadəsi günəş elektrik stansiyalarının xərclərini azaldır, çünki konsentrasiya edən hüceyrələr günəş batareyalarından daha ucuzdur.

Günəş batareyalarının qiyməti aşağı düşdükcə iri miqyaslı fotovoltaik qurğuların tikilməsi ehtimalı yarandı. 1984-cü ilə qədər ABŞ, İtaliya, Yaponiya, Səudiyyə Ərəbistanı və Almaniyada gücü 200 kVt-dan 7 MVt-a qədər olan 14 nisbətən böyük günəş elektrik stansiyası tikilmişdir.

Enerji nöqteyi-nəzərindən günəş enerjisini elektrik enerjisinə çevirmək üçün ən çox qənaətcil cihazlar (çünki bu, birbaşa, bir pilləli enerji keçididir) yarımkeçirici fotoelektrik çeviricilərdir (PVC). 300-350 Kelvin və Günəşin T ~ 6000 K nizamlı günəş hüceyrələri üçün xarakterik olan tarazlıq temperaturunda onların məhdudlaşdırıcı nəzəri səmərəliliyi >90% təşkil edir. Bu o deməkdir ki, dönməz enerji itkilərinin azaldılmasına yönəlmiş konvertorun strukturunun və parametrlərinin optimallaşdırılması nəticəsində praktiki səmərəliliyi 50% və ya daha çox artırmaq olduqca mümkündür (laboratoriyalarda 40% səmərəlilik artıq müəyyən edilmişdir). əldə edilmişdir).

Günəş enerjisinin fotoelektrik çevrilməsi sahəsində nəzəri tədqiqatlar və praktiki inkişaflar günəş elementləri ilə belə yüksək səmərəlilik dəyərlərinin reallaşdırılmasının mümkünlüyünü təsdiqləmiş və bu məqsədə çatmağın əsas yollarını müəyyən etmişdir.

Günəş elementində enerjinin çevrilməsi günəş radiasiyasına məruz qaldıqda qeyri-homogen yarımkeçirici strukturlarda baş verən fotovoltaik effektə əsaslanır.Günəş elementinin strukturunun heterojenliyini eyni yarımkeçirici müxtəlif çirklərlə dopinq etməklə (p - n qovşaqlarının yaradılması) əldə etmək olar. ) və ya müxtəlif yarımkeçiriciləri qeyri-bərabər zolaq boşluğu ilə birləşdirməklə - elektronun atomdan qopma enerjisi (heteroqovşaqların yaradılması) və ya dəyişiklik nəticəsində kimyəvi birləşmə yarımkeçirici, bant gradientinin görünüşünə gətirib çıxarır (dərəcəli boşluq strukturlarının yaradılması). Bu üsulların müxtəlif kombinasiyaları da mümkündür. Dönüşüm səmərəliliyi qeyri-bərabər yarımkeçirici strukturun elektrik xüsusiyyətlərindən, eləcə də optik xassələri Günəş işığı ilə şüalanan yarımkeçiricilərdə daxili fotoelektrik effekt hadisələri səbəbindən ən mühüm rolu fotokeçiricilik oynayan FEP. Günəş batareyasının işləmə prinsipi konvertorların nümunəsi ilə izah edilə bilər pn qovşağı, müasir günəş və kosmik enerjidə geniş istifadə olunur. Müəyyən bir keçiriciliyə (yəni, p- və ya n-tipli) malik bir kristal yarımkeçirici materialın boşqabını əks tipli səth qatının yaradılmasını təmin edən bir çirklə doping etməklə elektron-deşik keçidi yaradılır. keçiricilik. Orada mövcud olan əsas sərbəst yükdaşıyıcıları zərərsizləşdirmək və əks işarəli keçiricilik yaratmaq üçün bu təbəqədəki qatqı maddəsinin konsentrasiyası əsas (orijinal monokristal) materialdakı əlavənin konsentrasiyasından xeyli yüksək olmalıdır. n- və p-qatlarının sərhəddində yük sızması nəticəsində n-layında kompensasiya olunmamış müsbət həcm yükü və p-layında mənfi həcm yükü ilə tükənmiş zonalar əmələ gəlir. Bu zonalar birlikdə p-n qovşağını əmələ gətirir. Qovşaqda yaranan potensial maneə (kontakt potensial fərqi) əsas yük daşıyıcılarının keçməsinə mane olur, yəni. p-qatının tərəfdən elektronlar, lakin əks istiqamətlərdə kiçik daşıyıcıları sərbəst keçir. P-n qovşaqlarının bu xüsusiyyəti günəş hüceyrələrini günəş işığı ilə şüalandırarkən foto-emf əldə etmək imkanını müəyyənləşdirir. PVC-nin hər iki qatında işığın yaratdığı qeyri-tarazlıq yük daşıyıcıları (elektron-deşik cütləri) p-n qovşağında ayrılır: kiçik daşıyıcılar (yəni elektronlar) keçiddən sərbəst keçir, əsas olanlar (deşiklər) gecikir. Beləliklə, günəş radiasiyasının təsiri altında qeyri-tarazlıq yük daşıyıcılarının, fotoelektronların və fotodəliklərin cərəyanı p-n qovşağından hər iki istiqamətdə axacaq ki, bu da günəş elementinin işləməsi üçün lazım olan şeydir. İndi xarici dövrəni bağlasaq, yük üzərində iş görən n-qatından olan elektronlar p-qatına qayıdacaq və orada əks istiqamətdə FEP daxilində hərəkət edən deliklərlə yenidən birləşəcək (birləşəcək). Xarici dövrəyə elektronları toplamaq və çıxarmaq üçün FEP yarımkeçirici strukturunun səthində əlaqə sistemi mövcuddur. Dönüştürücünün ön, işıqlandırılmış səthində kontaktlar bir grid və ya tarak şəklində hazırlanır, arxa tərəfində isə möhkəm ola bilər. Günəş hüceyrələrində əsas geri dönməz enerji itkiləri aşağıdakılarla əlaqələndirilir:

Ш çeviricinin səthindən günəş radiasiyasının əks olunması,
Ø radiasiyanın bir hissəsinin günəş elementindən udmadan keçməsi,
Həddindən artıq foton enerjisinin qəfəsin termal vibrasiyasına səpilməsi,
Ş günəş hüceyrəsinin səthlərində və həcmində yaranan foto cütlərinin rekombinasiyası,
W çeviricinin daxili müqaviməti,
Ш və bəzi digər fiziki proseslər.

Günəş batareyalarında bütün növ enerji itkilərini azaltmaq üçün müxtəlif tədbirlər hazırlanır və uğurla tətbiq edilir. Bunlara daxildir:

ь günəş radiasiyası üçün optimal diapazonlu yarımkeçiricilərdən istifadə;

ь yarımkeçirici strukturun xassələrinin optimal aşqarlanması və daxili elektrik sahələrinin yaradılması ilə məqsədyönlü təkmilləşdirilməsi;

l homojendən heterojenə və pilləli boşluqlu yarımkeçirici strukturlara keçid;

ь günəş elementinin layihə parametrlərinin optimallaşdırılması (p-n-qovşağın dərinliyi, əsas təbəqənin qalınlığı, kontakt şəbəkəsinin tezliyi və s.);

ь antirefleks, istilik nəzarəti və günəş elementlərinin kosmik radiasiyadan qorunmasını təmin edən çoxfunksiyalı optik örtüklərin tətbiqi;

l Günəş spektrinin əsas udma zolağının kənarından kənarda yerləşən uzun dalğalı bölgəsində şəffaf olan günəş elementlərinin inkişafı;

- zolaq boşluğunun eninə uyğun olaraq xüsusi seçilmiş yarımkeçiricilərdən kaskad günəş elementlərinin yaradılması, hər bir kaskadda əvvəlki şəlalədən keçmiş şüalanmanı çevirməyə imkan verir və s.;

Həmçinin, günəş batareyalarının səmərəliliyinin əhəmiyyətli dərəcədə artması ikitərəfli həssaslığa malik çeviricilərin yaradılması (bir tərəfin artıq mövcud səmərəliliyinə + 80% -ə qədər), luminescent re-emitting strukturlarının istifadəsi, ilkin parçalanma yolu ilə əldə edilmişdir. Günəş spektrinin iki və ya daha çox spektral bölgəyə çoxqatlı plyonka şüa ayırıcılarından (dikroik güzgülər) istifadə edərək, spektrin hər bir hissəsinin sonradan ayrıca günəş elementi ilə çevrilməsi və s.5

SES enerji çevrilmə sistemlərində (günəş elektrik stansiyaları), prinsipcə, müxtəlif yarımkeçirici materiallar əsasında yaradılmış və hazırda inkişaf etdirilən müxtəlif strukturların istənilən növ günəş batareyalarından istifadə edilə bilər, lakin onların hamısı bu sistemlər üçün tələblər toplusuna cavab vermir:

· uzun xidmət müddəti ilə yüksək etibarlılıq (onlarla il!)
konversiya sisteminin elementlərinin istehsalı üçün kifayət qədər miqdarda xammalın olması və onların kütləvi istehsalını təşkil etmək imkanı;
· Transformasiya sisteminin yaradılması üçün geri qaytarılma müddəti, enerji xərcləri baxımından məqbuldur;
· bütövlükdə stansiyanın istiqamətləndirilməsi və sabitləşdirilməsi də daxil olmaqla, enerjinin çevrilməsi və ötürülməsi sisteminə (kosmosa) nəzarət ilə bağlı minimal enerji və kütlə xərcləri;
baxım asanlığı.

Beləliklə, məsələn, xammal ehtiyatının məhdud təbii ehtiyatları və onun emalının mürəkkəbliyi səbəbindən günəş elektrik stansiyası yaratmaq üçün lazım olan miqdarda bəzi perspektivli materialları əldə etmək çətindir. Günəş batareyalarının enerji və əməliyyat xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün ayrıca üsullar, məsələn, mürəkkəb strukturlar yaratmaqla, onların kütləvi istehsalını aşağı qiymətə təşkil etmək imkanlarına zəif uyğun gəlir və s. Yüksək məhsuldarlığa yalnız günəş batareyalarının tam avtomatlaşdırılmış istehsalını təşkil etməklə, məsələn, lent texnologiyasına əsaslanaraq və müvafiq profilli ixtisaslaşmış müəssisələrin inkişaf etmiş şəbəkəsini yaratmaqla əldə edilə bilər, yəni. əslində müasir radioelektron sənayesi ilə miqyasına uyğun bütöv bir sənaye. Günəş batareyalarının istehsalı və günəş batareyalarının avtomatlaşdırılmış xətlərdə yığılması akkumulyator modulunun qiymətini 2-2,5 dəfə azaldacaq.Hazırda silikon və qallium arsenid (GaAs) fotovoltaik günəş enerjisinin çevrilməsi sistemləri üçün ən çox ehtimal olunan materiallar kimi qəbul edilir. Bu halda söhbət AlGaAs-GaAs strukturlu heterofotokonvertorlardan (HFP) gedir.

Arsen-qallium (GaAs) birləşmələrinə əsaslanan günəş elementləri (fotoelektrik çeviricilər) silikon günəş elementlərindən daha yüksək nəzəri səmərəliliyə malik olduğu bilinir, çünki onların zolaq boşluğu praktiki olaraq yarımkeçirici günəş enerjisi çeviriciləri üçün optimal diapazon boşluğu ilə üst-üstə düşür =1 .4 eV. Silikon üçün bu göstərici \u003d 1,1 eV.

Daha çox sayəsində yüksək səviyyə GaAs-da birbaşa optik keçidlərlə müəyyən edilən günəş radiasiyasının udulması, onlara əsaslanan günəş elementlərinin yüksək səmərəliliyi silikonla müqayisədə günəş elementlərinin çox kiçik qalınlığında əldə edilə bilər. Prinsipcə, ən azı 20% səmərəlilik əldə etmək üçün 5-6 µm HFP qalınlığına sahib olmaq kifayətdir, silikon elementlərin qalınlığı isə səmərəliliyində nəzərəçarpacaq dərəcədə azalma olmadan 50-100 µm-dən az ola bilməz. Bu vəziyyət, istehsalı üçün nisbətən az miqdarda başlanğıc material tələb edən yüngül film HFP-lərin yaradılmasına ümid etməyə imkan verir, xüsusən də substrat kimi GaAs deyil, başqa bir materialdan, məsələn, sintetikdən istifadə etmək mümkün olarsa. sapfir (Al 2 O 3).

HFP-lər, həmçinin silikon FEP-lərlə müqayisədə SES çeviriciləri üçün tələblər baxımından daha əlverişli performans xüsusiyyətlərinə malikdir. Beləliklə, xüsusən də böyük zolaq boşluğuna görə pn qovşaqlarında tərs doyma cərəyanlarının aşağı ilkin dəyərlərinə nail olmaq imkanı, effektivliyin mənfi temperatur qradiyentlərinin miqyasını və HFP-nin optimal gücünü minimuma endirməyə imkan verir və, əlavə olaraq, sonuncunun xətti asılılığının bölgəsini əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirin işıq axınının sıxlığı . HFP səmərəliliyinin eksperimental temperatur asılılıqları göstərir ki, sonuncunun tarazlıq temperaturunun 150-180 ° C-ə qədər artması onların səmərəliliyinin və optimal xüsusi gücün əhəmiyyətli dərəcədə azalmasına səbəb olmur. Eyni zamanda, silikon günəş batareyaları üçün 60-70 ° C-dən yuxarı temperaturun artması demək olar ki, kritikdir - səmərəlilik yarıya enir.

Qallium arsenid günəş elementləri yüksək temperaturlara davamlı olduqlarına görə onlara günəş radiasiyasının konsentratorlarını tətbiq etməyə imkan verir. GaAs-da HFP-nin işləmə temperaturu 180 °C-ə çatır, bu artıq istilik mühərrikləri və buxar turbinləri üçün kifayət qədər iş temperaturudur. Beləliklə, qallium arsenid HFP-lərin 30% xas səmərəliliyinə (150 ° C-də) fotoselləri soyudan mayenin tullantı istiliyindən istifadə edərək istilik mühərrikinin səmərəliliyini əlavə etmək olar. Buna görə də, yerin istiləşməsi üçün turbindən sonra soyuducudan aşağı temperaturda istilik çıxarılmasının üçüncü dövrünü də istifadə edən quraşdırmanın ümumi səmərəliliyi hətta 50-60% -dən yüksək ola bilər.

Həmçinin, GaAs əsaslı HFP-lər, silikon PVC-lərdən daha az dərəcədə, GaAs-da işığın yüksək səviyyədə udulması, eləcə də aşağı tələb olunan istifadə müddəti və diffuziya uzunluğu səbəbindən yüksək enerjili proton və elektron axınları ilə məhv edilir. azlıq daşıyıcıları. Bundan əlavə, təcrübələr göstərdi ki, GaAs əsaslı HFP-lərdə radiasiya qüsurlarının əhəmiyyətli bir hissəsi təxminən 150-180 ° C temperaturda istilik müalicəsindən (tavlamadan) sonra yox olur. Əgər GaAs HFP-ləri daim təxminən 150 °C temperaturda işləyirsə, onda onların səmərəliliyinin radiasiya deqradasiyası dərəcəsi stansiyaların aktiv fəaliyyətinin bütün dövrü ərzində nisbətən kiçik olacaqdır (bu, xüsusilə işıqlı kosmik günəş elektrik stansiyalarına aiddir. günəş elementlərinin çəkisi və ölçüsü və yüksək səmərəliliyi vacibdir) .

Bütövlükdə belə nəticəyə gəlmək olar ki, GaAs əsaslı HFP-lərin enerji, kütlə və əməliyyat xüsusiyyətləri silikon PVC-lərin xüsusiyyətlərindən daha çox SES və SCES (kosmik) tələblərinə uyğundur. Bununla belə, silikon qallium arsenidindən daha əlçatan və mənimsənilmiş bir materialdır. Silikon təbiətdə geniş yayılmışdır və onun əsasında günəş batareyalarının yaradılması üçün xammal ehtiyatları praktiki olaraq qeyri-məhduddur. Silikon günəş elementlərinin istehsal texnologiyası yaxşı qurulmuşdur və davamlı olaraq təkmilləşdirilir. Yeni avtomatlaşdırılmış istehsal üsullarının tətbiqi ilə silikon günəş elementlərinin maya dəyərini bir və ya iki miqyasda azaltmağın real perspektivi var ki, bu da xüsusilə silikon lentlər, geniş sahəli günəş batareyaları və s. əldə etməyə imkan verir.

Silikon fotovoltaik akkumulyatorların qiymətləri 25 il ərzində 20-30 dəfə 70-100 dollar/vatt olan yetmişinci illərdən 2000-ci ildə 3,5 dollar/vatt-a enib və daha da ucuzlaşmağa davam edir. Qərbdə qiymətin 3 dollarlıq mərhələni keçdiyi anda enerji sektorunda inqilab gözlənilir. Bəzi hesablamalara görə, bu, 2002-ci ildə baş verə bilər və cari enerji tarifləri ilə Rusiya üçün bu an 1 vatt SB 0,3-0,5 dollar qiymətinə, yəni maqnituda aşağı qiymətə gələcək. Birlikdə götürdükdə, tariflər, iqlim, coğrafi enliklər, dövlətin real qiymətqoyma və uzunmüddətli investisiyalar qabiliyyəti. Heterounctions ilə faktiki fəaliyyət strukturları, səmərəliliyi bu gün 30% -dən çox, və bir kristal silisium kimi homojen yarımkeçiricilər - 18% -ə qədər çatır. Bir kristal silisium əsasında günəş batareyalarında orta səmərəlilik bu gün təxminən 12% təşkil edir, baxmayaraq ki, 18% -ə çatır. Bu, əsasən, bu gün dünyanın müxtəlif ölkələrində evlərin damlarında görünə bilən silikon SB-lərdir.

Silikondan fərqli olaraq, qallium çox az materialdır və bu, geniş istifadə üçün tələb olunan miqdarda GaAs əsasında HFP istehsal imkanlarını məhdudlaşdırır.

Qallium əsasən boksitdən çıxarılır, lakin onu kömür külündən və dəniz suyundan əldə etmək imkanları da nəzərdən keçirilir. Qalliumun ən böyük ehtiyatları dəniz suyundadır, lakin orada onun konsentrasiyası çox aşağıdır, hasilatın məhsuldarlığı cəmi 1% qiymətləndirilir və buna görə də istehsal xərcləri çox güman ki, qadağandır. Maye və qaz epitaksiya üsullarından istifadə etməklə GaAs əsasında HFP istehsalı texnologiyası (bir kristalın digərinin səthində (bir substratda) yönəldilmiş böyüməsi) silikon istehsalı texnologiyası ilə eyni dərəcədə inkişaf etdirilməmişdir. PVC-lər və nəticədə HFP-nin dəyəri indi silisiumdan hazırlanmış günəş batareyasının dəyərindən xeyli yüksəkdir (sifarişlə).

IN kosmik gəmi cərəyanın əsas mənbəyi günəş panelləri olduğu və kütlə, ölçü və səmərəliliyin başa düşülən nisbətlərinin çox vacib olduğu yerlərdə günəş üçün əsas materialdır. batareya, əlbəttə ki, qalium arseniddir. Günəş elementlərindəki bu birləşmənin 3-5 dəfə konsentrasiya edilmiş günəş radiasiyası ilə qızdırıldığı zaman səmərəliliyini itirməmək qabiliyyəti kosmik günəş elektrik stansiyaları üçün çox vacibdir ki, bu da müvafiq olaraq çatışmazlığı olan qalliuma ehtiyacı azaldır. Qalliuma qənaət etmək üçün əlavə ehtiyat HFP substratı kimi GaAs əvəzinə sintetik sapfirin (Al 2 O 3) istifadəsi ilə əlaqələndirilir. GaAs HFP əsasında enerji SES silikon əsaslı sistemin dəyəri ilə kifayət qədər mütənasib ola bilər. Beləliklə, hazırda iki hesab edilən yarımkeçirici materiallardan birinə - silikon və ya qallium arsenidinə tamamilə aydın üstünlük vermək çətindir və yalnız onların istehsal texnologiyasının daha da inkişafı yer əsaslı və kosmos üçün hansı variantın daha rasional olacağını göstərəcəkdir. günəş enerjisi mühəndisliyi. SB-lər birbaşa cərəyan verdikcə, onu 50 Hz, 220 V sənaye dəyişəninə çevirmək vəzifəsi yaranır.Xüsusi bir sinif cihazları, çeviricilər, bu vəzifəni mükəmməl şəkildə yerinə yetirir.

Fotoelektrik çeviricilərin növləri

Günəş elementlərində enerjinin çevrilməsi günəş radiasiyasına məruz qaldıqda qeyri-homogen yarımkeçirici strukturlarda baş verən fotovoltaik effektə əsaslanır. FEP strukturunun heterojenliyi eyni yarımkeçirici müxtəlif çirklərlə doping etməklə (pn qovşaqları yaratmaq) və ya fərqli yarımkeçiriciləri fərqli bir band boşluğu ilə birləşdirməklə əldə edilə bilər - elektronun atomdan ayrılması enerjisi (heteroqovşaqlar yaratmaq) və ya yarımkeçiricinin kimyəvi tərkibinin dəyişdirilməsi, bant boşluğunun gradientinin yaranmasına səbəb olur (dərəcəli boşluq strukturlarının yaradılması). Bu üsulların müxtəlif kombinasiyaları da mümkündür. Dönüşüm səmərəliliyi qeyri-bərabər yarımkeçirici strukturun elektrik xüsusiyyətlərindən, eləcə də günəş hüceyrələrinin optik xüsusiyyətlərindən asılıdır, bunlar arasında şüalanma zamanı yarımkeçiricilərdə daxili fotoelektrik effekt hadisələri səbəbindən fotokeçiricilik ən mühüm rol oynayır. günəş işığı ilə. Günəş elementinin işləmə prinsipini müasir günəş və kosmik enerjidə geniş istifadə olunan p-n-qovşağı olan çeviricilərin nümunəsi ilə izah etmək olar. Müəyyən bir keçiriciliyə (yəni, p- və ya n-tipli) malik bir kristal yarımkeçirici materialın boşqabını əks tipli səth qatının yaradılmasını təmin edən bir çirklə doping etməklə elektron-deşik keçidi yaradılır. keçiricilik.

Orada mövcud olan əsas sərbəst yükdaşıyıcıları zərərsizləşdirmək və əks işarəli keçiricilik yaratmaq üçün bu təbəqədəki qatqı maddəsinin konsentrasiyası əsas (orijinal monokristal) materialdakı əlavənin konsentrasiyasından xeyli yüksək olmalıdır. n- və p-qatlarının sərhəddində yük sızması nəticəsində n-layında kompensasiya olunmamış müsbət həcm yükü və p-layında mənfi həcm yükü ilə tükənmiş zonalar əmələ gəlir. Bu zonalar birlikdə p-n qovşağını əmələ gətirir. Qovşaqda yaranan potensial maneə (kontakt potensial fərqi) əsas yük daşıyıcılarının keçməsinə mane olur, yəni. p-qatının tərəfdən elektronlar, lakin əks istiqamətlərdə kiçik daşıyıcıları sərbəst keçir. P-n qovşaqlarının bu xüsusiyyəti günəş hüceyrələrini günəş işığı ilə şüalandırarkən foto-emf əldə etmək imkanını müəyyənləşdirir. PVC-nin hər iki qatında işığın yaratdığı qeyri-tarazlıq yük daşıyıcıları (elektron-deşik cütləri) p-n qovşağında ayrılır: kiçik daşıyıcılar (yəni elektronlar) keçiddən sərbəst keçir, əsas olanlar (deşiklər) gecikir. Beləliklə, günəş radiasiyasının təsiri altında qeyri-tarazlıq yük daşıyıcılarının, fotoelektronların və fotodəliklərin cərəyanı p-n qovşağından hər iki istiqamətdə axacaq ki, bu da günəş elementinin işləməsi üçün lazım olan şeydir. İndi xarici dövrəni bağlasaq, yük üzərində iş görən n-qatından olan elektronlar p-qatına qayıdacaq və orada əks istiqamətdə FEP daxilində hərəkət edən deliklərlə yenidən birləşəcək (birləşəcək). Xarici dövrəyə elektronları toplamaq və çıxarmaq üçün FEP yarımkeçirici strukturunun səthində əlaqə sistemi mövcuddur. Dönüştürücünün ön, işıqlandırılmış səthində kontaktlar bir grid və ya tarak şəklində hazırlanır, arxa tərəfində isə möhkəm ola bilər.

Günəş hüceyrələrində əsas geri dönməz enerji itkiləri aşağıdakılarla əlaqələndirilir:

çeviricinin səthindən günəş radiasiyasının əks olunması,
radiasiyanın bir hissəsinin günəş hüceyrəsi içərisində udulmadan keçməsi,
artıq foton enerjisinin qəfəsin termal vibrasiyasına səpilməsi,
günəş hüceyrəsinin səthlərində və həcmində əmələ gələn foto cütlərinin rekombinasiyası,
çeviricinin daxili müqaviməti,
və bəzi digər fiziki proseslər.

Günəş batareyalarında bütün növ enerji itkilərini azaltmaq üçün müxtəlif tədbirlər hazırlanır və uğurla tətbiq edilir. Bunlara daxildir:

günəş radiasiyası üçün optimal zolaq boşluğuna malik yarımkeçiricilərin istifadəsi;
yarımkeçirici strukturun xassələrinin optimal qatqı və daxili elektrik sahələrinin yaradılması ilə məqsədyönlü təkmilləşdirilməsi;
homojendən heterojen və pilləli boşluqlu yarımkeçirici strukturlara keçid;
günəş elementinin dizayn parametrlərinin optimallaşdırılması (p-n-qovşağının dərinliyi, əsas təbəqənin qalınlığı, kontakt şəbəkəsinin tezliyi və s.);
antireflection, istilik nəzarəti və günəş elementlərinin kosmik radiasiyadan qorunmasını təmin edən çoxfunksiyalı optik örtüklərin istifadəsi;
əsas udma zolağının kənarından kənarda günəş spektrinin uzun dalğalı bölgəsində şəffaf olan günəş elementlərinin inkişafı;
zolaq boşluğunun eni üçün xüsusi seçilmiş yarımkeçiricilərdən kaskad günəş elementlərinin yaradılması, hər bir kaskadda əvvəlki şəlalədən keçmiş şüalanmanı çevirməyə imkan verir və s.;

uzun xidmət müddəti ilə yüksək etibarlılıq (onlarla il!)
konversiya sisteminin elementlərinin istehsalı üçün kifayət qədər miqdarda xammalın mövcudluğu və onların kütləvi istehsalını təşkil etmək imkanı;
geri ödəmə müddəti, transformasiya sisteminin yaradılması üçün enerji xərcləri baxımından məqbuldur;
bütövlükdə stansiyanın istiqamətləndirilməsi və sabitləşdirilməsi daxil olmaqla, enerjinin çevrilməsi və ötürülməsi sisteminə (kosmosa) nəzarət ilə bağlı minimum enerji və kütlə xərcləri;
baxım asanlığı.

Silisium və qallium arsenid (GaAs) hazırda SES-də günəş enerjisini çevirmək üçün fotovoltaik sistemlər üçün ən çox ehtimal olunan materiallar hesab olunur və sonuncu halda söhbət AlGaAs-GaAs strukturlu heterofotokonvertorlardan (HFP) gedir.

GaAs-da birbaşa optik keçidlərlə müəyyən edilən günəş radiasiyasının udulmasının daha yüksək səviyyəsinə görə, onlara əsaslanan günəş elementlərinin yüksək səmərəliliyi silikonla müqayisədə günəş elementlərinin çox kiçik qalınlığında əldə edilə bilər. Prinsipcə, ən azı 20% səmərəlilik əldə etmək üçün 5-6 µm HFP qalınlığına sahib olmaq kifayətdir, silikon elementlərin qalınlığı isə səmərəliliyində nəzərəçarpacaq dərəcədə azalma olmadan 50-100 µm-dən az ola bilməz. Bu hal, istehsalı üçün nisbətən az miqdarda başlanğıc material tələb edən, xüsusən də substrat kimi GaAs deyil, başqa bir materialdan, məsələn, sintetik sapfirdən istifadə etmək mümkün olan yüngül film HFP-lərin yaradılmasına ümid etməyə imkan verir. (Al2O3).

Həmçinin, GaAs əsaslı HFP-lər, silikon PVC-lərdən daha az dərəcədə, GaAs-da işığın yüksək səviyyədə udulması, eləcə də aşağı tələb olunan istifadə müddəti və diffuziya uzunluğu səbəbindən yüksək enerjili proton və elektron axınları ilə məhv edilir. azlıq daşıyıcıları. Bundan əlavə, təcrübələr göstərdi ki, GaAs əsaslı HFP-lərdə radiasiya qüsurlarının əhəmiyyətli bir hissəsi təxminən 150-180 ° C temperaturda istilik müalicəsindən (tavlamadan) sonra yox olur. Əgər GaAs HFP-ləri daim təxminən 150°C temperaturda işləyirsə, onda onların səmərəliliyinin radiasiya deqradasiyası dərəcəsi stansiyaların aktiv fəaliyyətinin bütün dövrü ərzində nisbətən kiçik olacaq (bu, xüsusilə işıqlı kosmik günəş elektrik stansiyalarına aiddir. günəş elementlərinin çəkisi və ölçüsü və yüksək səmərəliliyi vacibdir) .

Silikon fotovoltaik akkumulyatorların qiymətləri 25 il ərzində 20-30 dəfə 70-100 dollar/vatt olan yetmişinci illərdən 2000-ci ildə 3,5 dollar/vatt-a enib və daha da ucuzlaşmağa davam edir. Qərbdə qiymətin 3 dollarlıq mərhələni keçdiyi anda enerji sektorunda inqilab gözlənilir. Bəzi hesablamalara görə, bu, 2002-ci ildə baş verə bilər və cari enerji tarifləri ilə Rusiya üçün bu an 1 vatt SB 0,3-0,5 dollar qiymətinə, yəni maqnituda aşağı qiymətə gələcək. Hamısı birlikdə burada rol oynayır: tariflər, iqlim, coğrafi enliklər, dövlətin real qiymətqoyma qabiliyyəti və uzunmüddətli investisiyalar. Heterounctions ilə faktiki fəaliyyət strukturları, səmərəliliyi bu gün 30% -dən çox, və bir kristal silisium kimi homojen yarımkeçiricilər - 18% -ə qədər çatır. Bir kristal silisium əsasında günəş batareyalarında orta səmərəlilik bu gün təxminən 12% təşkil edir, baxmayaraq ki, 18% -ə çatır. Bu, əsasən, bu gün dünyanın müxtəlif ölkələrində evlərin damlarında görünə bilən silikon SB-lərdir.

Silikondan fərqli olaraq, qallium çox az materialdır və bu, geniş istifadə üçün tələb olunan miqdarda GaAs əsasında HFP istehsal imkanlarını məhdudlaşdırır.

Əsas cərəyan mənbəyinin günəş panelləri olduğu və kütlə, ölçü və səmərəliliyin başa düşülən nisbətlərinin çox vacib olduğu kosmik gəmilərdə günəş elementləri üçün əsas materialdır. batareya, əlbəttə ki, qalium arseniddir. Günəş elementlərindəki bu birləşmənin 3-5 dəfə konsentrasiya edilmiş günəş radiasiyası ilə qızdırıldığı zaman səmərəliliyini itirməmək qabiliyyəti kosmik günəş elektrik stansiyaları üçün çox vacibdir ki, bu da müvafiq olaraq çatışmazlığı olan qalliuma ehtiyacı azaldır. Qalliuma qənaət etmək üçün əlavə ehtiyat HFP substratı kimi GaAs əvəzinə sintetik sapfirin (Al2O3) istifadəsi ilə əlaqələndirilir.

Qabaqcıl texnologiyaya əsaslanan kütləvi istehsal zamanı HFP-lərin dəyəri də əhəmiyyətli dərəcədə azalacaq və ümumiyyətlə, GaAs HFP günəş elektrik stansiyalarının enerji çevrilmə sisteminin konversiya sisteminin dəyəri bir günəş elektrik stansiyalarının dəyəri ilə tamamilə mütənasib ola bilər. silikon əsaslı sistem. Beləliklə, hazırda iki hesab edilən yarımkeçirici materiallardan birinə - silikon və ya qallium arsenidinə tamamilə aydın üstünlük vermək çətindir və yalnız onların istehsal texnologiyasının daha da inkişafı yer əsaslı və kosmos üçün hansı variantın daha rasional olacağını göstərəcəkdir. günəş enerjisi mühəndisliyi. SB-lər birbaşa cərəyan verdikcə, onu 50 Hz, 220 V sənaye dəyişəninə çevirmək vəzifəsi yaranır.Xüsusi bir sinif cihazları, çeviricilər, bu vəzifəni mükəmməl şəkildə yerinə yetirir.

Fotovoltaik sistemin hesablanması.

Günəş batareyalarının enerjisini digər enerji mənbələrinin enerjisi kimi istifadə edə bilərsiniz, fərqi ilə günəş batareyaları qısaqapanmadan qorxmur. Onların hər biri müəyyən bir gərginlikdə müəyyən bir cərəyan gücünü saxlamaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. Lakin digər cərəyan mənbələrindən fərqli olaraq, günəş batareyasının xüsusiyyətləri onun səthinə düşən işığın miqdarından asılıdır. Məsələn, daxil olan bulud çıxış gücünü 50%-dən çox azalda bilər. Bundan əlavə, texnoloji rejimlərdə sapmalar bir partiyanın elementlərinin çıxış parametrlərinin yayılmasına səbəb olur. Buna görə də, fotovoltaik çeviricilərdən maksimum fayda əldə etmək istəyi hüceyrələrin çıxış cərəyanına görə çeşidlənməsi ehtiyacına gətirib çıxarır. “Bütün sürünü korlayan murdar qoyun”a misal olaraq aşağıdakıları göstərmək olar: daha kiçik diametrli bir boru hissəsini böyük diametrli su borusunun qırılmasına kəsin, nəticədə su axını kəskin şəkildə artacaq. azalma. Bənzər bir şey günəş hüceyrələrinin qeyri-bərabər çıxış parametrləri zəncirində baş verir.

Silikon günəş hüceyrələri qeyri-xətti cihazlardır və onların davranışı Ohm qanunu kimi sadə bir düsturla təsvir edilə bilməz. Bunun əvəzinə elementin xüsusiyyətlərini izah etmək üçün asan başa düşülən əyrilər ailəsindən - cari gərginlik xüsusiyyətlərindən (CVC) istifadə edə bilərsiniz.

Bir elementin yaratdığı açıq dövrə gərginliyi bir partiyada bir elementdən digərinə və bir istehsalçıdan digərinə keçərkən bir qədər dəyişir və təxminən 0,6 V-dir. Bu dəyər elementin ölçüsündən asılı deyil. Cari ilə vəziyyət fərqlidir. İşığın intensivliyindən və onun səth sahəsinə aid olan elementin ölçüsündən asılıdır.

Ölçüsü 100 100 mm olan bir element 10 10 mm ölçülü elementdən 100 dəfə böyükdür və buna görə də eyni işıqlandırma altında 100 dəfə daha çox cərəyan verəcəkdir.

Elementi yükləyərək, Şəkil 2-də göstərilənə bənzər bir şey əldə edərək, çıxış gücünün gərginlikdən asılılığını təyin edə bilərsiniz.

Pik güc təxminən 0,47 V gərginliyə uyğundur. Beləliklə, günəş elementinin keyfiyyətini düzgün qiymətləndirmək, həmçinin eyni şəraitdə hüceyrələri bir-biri ilə müqayisə etmək üçün onu yükləmək lazımdır ki, çıxış gərginliyi 0,47 V. İş üçün günəş elementləri seçildikdən sonra onları lehimləmək lazımdır. Serial elementlər onlara keçiricilərin lehimlənməsi üçün nəzərdə tutulmuş cərəyan toplayan şəbəkələrlə təchiz edilmişdir.

Batareyalar istənilən kombinasiyada hazırlana bilər. Ən sadə akkumulyator seriyaya bağlı hüceyrələr zənciridir. Siz həmçinin zəncirləri paralel olaraq bağlaya bilərsiniz, sözdə sıra-paralel əlaqə əldə edə bilərsiniz.

Günəş batareyalarının işində vacib bir məqam onların temperatur rejimidir. Element 25 ° C-dən yuxarı bir dərəcə qızdırıldıqda, gərginlikdə 0,002 V itirir, yəni. 0,4%/dərəcə. Şəkil 3-də 25°C və 60°C temperatur üçün CVC əyriləri ailəsi göstərilir.

Parlaq günəşli bir gündə elementlər hər biri 0,07-0,09 V itirərək 60-70 ° C-yə qədər qızdırılır. Bu, günəş batareyalarının səmərəliliyinin azalmasının əsas səbəbidir və hüceyrənin yaratdığı gərginliyin azalmasına səbəb olur. Adi günəş batareyasının səmərəliliyi hazırda 10-16% arasında dəyişir. Bu o deməkdir ki, standart şəraitdə 100-100 mm ölçüsündə olan bir element 1-1,6 vatt enerji istehsal edə bilər.

Bütün fotovoltaik sistemləri iki növə bölmək olar: avtonom və elektrik şəbəkəsinə qoşulmuş. İkinci tip stansiyalar artıq enerjini şəbəkəyə ötürür, bu da daxili enerji çatışmazlığı zamanı ehtiyat rolunu oynayır.

Avtonom sistem, ümumiyyətlə, bir dəstəkləyici strukturda və ya damda yerləşdirilmiş günəş modulları dəstindən, batareyadan, boşalma tənzimləyicisindən - batareyanın doldurulmasından və birləşdirici kabellərdən ibarətdir. Günəş modulları fotovoltaik sistemlərin qurulması üçün əsas komponentdir. Onlar istənilən çıxış gərginliyi ilə edilə bilər.

Günəş batareyaları seçildikdən sonra lehimlənməlidir. Serial elementləri onlara lehimləmə keçiriciləri üçün cərəyan toplayan ızgaralar ilə təchiz edilmişdir. Batareyalar istənilən kombinasiyada hazırlana bilər.

Ən sadə akkumulyator seriyaya bağlı hüceyrələr zənciridir.

Bu zəncirləri paralel olaraq birləşdirə, serial-paralel əlaqəni əldə edə bilərsiniz. Paralel olaraq, yalnız eyni gərginliyə malik zəncirlər (xətlər) birləşdirilə bilər, halbuki onların cərəyanları Kirchhoff qanununa uyğun olaraq yekunlaşdırılır.

Yerdə istifadə edildikdə, onlar adətən nominal gərginliyi 12 V olan təkrar doldurulan akkumulyatorları (batareyaları) doldurmaq üçün istifadə olunur. Bu halda, bir qayda olaraq, 36 günəş elementi ardıcıl olaraq birləşdirilir və şüşə, tekstolit, alüminium üzərində laminasiya yolu ilə möhürlənir. . Bu halda, elementlər hava boşluğu olmadan iki qat sızdırmazlıq filmi arasında yerləşir. Vakuum laminasiya texnologiyası bu tələbi yerinə yetirir. Qoruyucu şüşə və element arasında hava boşluğu olması halında, əksetmə və udma itkiləri hava boşluğu olmadan 12% ilə müqayisədə 20-30% -ə çatacaq.

Günəş batareyasının elektrik parametrləri standart şərtlərdə (Standart Test Şərtləri), yəni 1000 Vt / m2 günəş radiasiyası, temperatur - 25 ° C və günəş işığı ilə cərəyan gərginliyi əyrisi şəklində ayrıca günəş elementi kimi təqdim olunur. 45 ° enində spektr (AM1.5) .

Əyrinin gərginlik oxu ilə kəsişmə nöqtəsi açıq dövrəli gərginlik - Uxx, cərəyan oxu ilə kəsişmə nöqtəsi qısaqapanma cərəyanı Ikz adlanır.

Modulun maksimum gücü STC (Standart Test Şərtləri) altında ən yüksək güc kimi müəyyən edilir. Maksimum gücə uyğun olan gərginliyə maksimum güc gərginliyi (iş gərginliyi - Up), müvafiq cərəyana isə maksimum güc cərəyanı (iş cərəyanı - Ip) deyilir.

36 elementdən ibarət bir modul üçün işləmə gərginliyinin dəyəri, buna görə də, 25 ° C-də təxminən 16 ... 17 V (hər bir element üçün 0,45 .... 0,47 V) olacaqdır.

Batareyanın tam doldurulmasının gərginliyi (14,4 V) ilə müqayisədə belə bir gərginlik marjası, batareyanın doldurulması-boşaltma tənzimləyicisindəki itkiləri kompensasiya etmək (daha sonra müzakirə ediləcək) və əsasən modulun iş gərginliyini azaltmaq üçün lazımdır. modul radiasiya ilə qızdırıldıqda: Silikon üçün temperatur əmsalı təxminən mənfi 0,4%/dərəcədir (bir hüceyrə üçün 0,002 V/dərəcə).

Qeyd etmək lazımdır ki, modulun açıq dövrə gərginliyi işıqlandırmadan çox asılı deyil, qısaqapanma cərəyanı və müvafiq olaraq iş cərəyanı işıqlandırma ilə düz mütənasibdir.

Beləliklə, real iş şəraitində qızdırıldıqda, modullar 60-70 ° C temperatura qədər qızdırılır ki, bu da iş gərginliyi nöqtəsinin dəyişməsinə uyğundur, məsələn, 17 V işləmə gərginliyi olan bir modul üçün - 17-dən V - 13,7-14,4 V (hər hüceyrə üçün 0,38-0,4 V).

Yuxarıda göstərilənlərin hamısına əsaslanaraq, modulun sıra ilə əlaqəli elementlərinin sayının hesablanmasına yanaşmaq lazımdır.İstehlakçının alternativ gərginliyə malik olması lazımdırsa, o zaman birbaşa gərginliyin dəyişən gərginliyə çeviricisi əlavə olunur. bu dəst.

FES-in hesablanması modulların nominal gücünün, onların sayının, qoşulma sxeminin müəyyən edilməsi deməkdir; növün seçimi, iş şəraiti və batareya tutumu; çevirici və yükləmə-boşaltma tənzimləyicisinin imkanları; birləşdirici kabellərin parametrlərinin təyini.

İlk növbədə, eyni vaxtda qoşulan bütün istehlakçıların ümumi gücünü müəyyən etmək lazımdır. Onların hər birinin gücü vattla ölçülür və məhsulun məlumat vərəqlərində göstərilir. Bu mərhələdə, hesablanmışdan ən azı 1,25 dəfə çox olması lazım olan çevirici gücünü seçmək artıq mümkündür. Nəzərə almaq lazımdır ki, kompressor soyuducu kimi hiyləgər bir cihaz, işə salınma anında lövhədən 7 dəfə çox enerji istehlak edir.

İnverterlərin nominal diapazonu 150, 300, 500, 800, 1500, 2500, 5000 Vt-dir. Güclü stansiyalar üçün (1 kVt-dan çox), stansiya gərginliyi ən azı 48 V seçilir, çünki Daha yüksək güclərdə çeviricilər daha yüksək giriş gərginliyi ilə daha yaxşı işləyir.

Növbəti addım batareyanın tutumunu müəyyən etməkdir. Batareyanın tutumu hesablanmışdan daha böyük tərəfə yuvarlaqlaşdırılmış standart tutum diapazonundan seçilir. Və hesablanmış tutum, sadəcə olaraq, istehlakçıların ümumi gücünü batareyanın gərginliyinin məhsuluna və batareyanın boşalma dərinliyinin fraksiyalarına bölmək yolu ilə əldə edilir.

Məsələn, istehlakçıların ümumi gücü gündə 1000 Wh-dirsə və 12 V batareyanın icazə verilən boşalma dərinliyi 50% -dirsə, hesablanmış tutum belə olacaq:

1000 / (12 x 0,5) = 167 Ah

Batareyanın tutumunu tam avtonom rejimdə hesablayarkən, təbiətdə buludlu günlərin mövcudluğunu nəzərə almaq lazımdır, bu müddət ərzində batareya istehlakçıların işini təmin etməlidir.

Son mərhələ ümumi gücün və günəş modullarının sayının müəyyən edilməsidir. Hesablama üçün stansiyanın istismarı zamanı, günəş radiasiyasının minimal olduğu zaman qəbul edilən günəş radiasiyasının dəyəri tələb olunur. İlboyu istifadə vəziyyətində bu dekabrdır.

Meteorologiya bölməsində, Rusiyanın əsas bölgələri üçün günəş radiasiyasının aylıq və ümumi illik dəyərləri, həmçinin işıq qəbul edən təyyarənin müxtəlif istiqamətlərinə görə gradasiya ilə verilir.

Oradan bizi maraqlandıran dövr üçün günəş radiasiyasının dəyərini götürərək və onu 1000-ə bölməklə, biz piko-saatların sayını alırıq, yəni günəşin günəşin olduğu kimi parladığı şərti vaxtı alırıq. 1000 W/m2 intensivliyi.

Məsələn, Moskvanın eni və iyul ayı üçün, sahə üfüqə 40o bucaq altında cənuba yönəldildikdə günəş radiasiyasının dəyəri 167 kWh/m2 təşkil edir. Bu o deməkdir ki, iyulda günəş orta hesabla 167 saat (gündə 5,5 saat) 1000 Vt/m2 intensivliklə parlayır, baxmayaraq ki, işıq axınına perpendikulyar yönümlü ərazidə günorta saatlarında maksimum işıqlandırma 700-dən çox deyil. 750 Vt/m2.

Seçilmiş dövr ərzində Pw modulu aşağıdakı enerji miqdarını yaradacaq: W = k Pw E / 1000, burada E seçilmiş dövr üçün izolyasiya dəyəridir, k yayda 0,5-ə, qışda isə 0,7-yə bərabər olan əmsaldır.

Bu amil günəşlə qızdırılan zaman günəş elementlərinin enerji itkisini korreksiya edir, həmçinin gün ərzində modulların səthinə şüaların əyri düşməsini nəzərə alır.

Qışda və yayda onun dəyərindəki fərq qışda elementlərin daha az istiləşməsi ilə əlaqədardır.

İstehlak olunan enerjinin ümumi gücünə və yuxarıdakı düstura əsaslanaraq, modulların ümumi gücünü hesablamaq asandır. Və bunu bilə-bilə, sadəcə olaraq bir modulun gücünə bölməklə modulların sayını əldə edirik.

FES yaratarkən, istehlakçıların gücünü mümkün qədər azaltmaq tövsiyə olunur. Məsələn, işıqlandırıcı kimi (mümkünsə) yalnız flüoresan lampalardan istifadə edin. Belə lampalar 5 dəfə az istehlak etməklə, közərmə lampasına bərabər işıq axını təmin edir.

Kiçik FES üçün, düşən şüalara nisbətən optimal fırlanma üçün onun modullarını fırlanan mötərizədə quraşdırmaq məsləhətdir. Bu, stansiyanın gücünü 20-30% artıracaq.

İnverterlər haqqında bir az.

DC-dən AC çeviriciləri və ya çeviriciləri 50 Hz tezliyi və 220 V gərginlikli AC enerji təchizatı olmadıqda və ya keyfiyyətsiz olduqda, müxtəlif fövqəladə vəziyyətlərdə, müxtəlif avadanlıq və cihazları yüksək keyfiyyətli enerji təchizatı ilə təmin etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. və s.

İnverter, 50 Hz tezliyində 220 V stabilləşdirilmiş gərginliklə 12 (24, 48, 60) V-dən AC-yə gərginlikli bir impulslu DC çeviricisidir. Əksər inverterlər, demək olar ki, hər hansı bir avadanlıq və cihazları gücləndirmək üçün istifadə etməyə imkan verən STABİLİZƏ EDİLMİŞ SİNUSOIDAL gərginliyə malikdir.

Struktur olaraq, çevirici bir masa üstü bölməsi şəklində hazırlanır. İnverterin ön panelində məhsulun işləməsi üçün bir keçid və çeviricinin işləməsi üçün bir göstərici var. Məhsulun arxa panelində DC mənbəyini birləşdirmək üçün kabellər (terminallar) var, məsələn, batareya, inverter qutusu üçün torpaqlama kabeli, fan montajı olan bir çuxur (soyutma), üç qütblü avro rozetkası yükü birləşdirən.

İnverterin çıxışındakı stabilləşdirilmiş gərginlik, giriş gərginliyindəki dəyişikliklər / dalğalanmalar zamanı, məsələn, batareya boşaldıqda və ya yükün istehlak etdiyi cərəyanda dalğalanmalar zamanı yükə yüksək keyfiyyətli enerji təchizatı təmin etməyə imkan verir. Girişdə DC mənbəyinin və çeviricinin çıxışında yüklə AC dövrəsinin zəmanətli qalvanik izolyasiyası müxtəlif DC mənbələrindən və ya hər hansı elektrik avadanlıqlarından istifadə edərkən işin təhlükəsizliyini təmin etmək üçün əlavə tədbirlər görməməyə imkan verir. İnverterin istismarı zamanı güc bölməsinin məcburi soyudulması və aşağı səs-küy səviyyəsi, bir tərəfdən, məhsulun yaxşı çəki və ölçü xüsusiyyətlərini təmin etməyə imkan verir, digər tərəfdən, bu tip soyutma ilə, onlar işdə narahatlıq yaratmırlar. səs-küyün forması.

Elektron tablo ilə quraşdırılmış idarəetmə paneli
İncə tənzimləmələr etməyə imkan verən kapasitans potensiometri
Normallaşdırılmış bərkidilmiş bar: WE WY STEROW
Quraşdırılmış əyləc fırlanması
Fanlı radiator
Estetik bərkitmə
Enerji təchizatı 230 V - 400 V
Həddindən artıq yükləmə 150% - 60s
İşləmə müddəti 0,01...1000 saniyə
Quraşdırılmış elektrik filtri, A sinfi
İşləmə temperaturu: -5°C - +45°C
RS485 portu
Tezlik addımına nəzarət: 0,01 Hz - 1 kHz
Mühafizə sinfi IP 20

Funksional olaraq təmin edir: tezliyin artması, azalması, həddindən artıq yüklənməyə nəzarət, həddindən artıq istiləşmə.