kurs
.pdf
Достоинства
возможность прямого преобразования света в электричество; возможность непосредственного использования крыш и фасадов зданий для
получения электрической энергии с помощью фотопреобразователей; возможность создания и использования как стационарных, так и мобильных
фотопреобразовательных систем; наиболее эффективное использование солнечного света; широкий диапазон
мощностей фотопреобразовательных устройств; значительные мощности солнечных фотопреобразовательных систем (десятки мегаватт и более);
гарантийные обязательства жизненного цикла фотопреобразователя более 20-25
лет;
низкие эксплуатационные и ремонтные затраты; практически не требуется техническое обслуживание; возможность работы как
автономно в качестве локальных источников электрической энергии, так и совместно с традиционными электроэнергетическими системами;
наиболее полное использование солнечного светового потенциала малолюдных, незаселенных и неиспользуемых территорий.
Экологическая чистота и техногенная безопасность.
Недостатки
– необходимы значительные инвестиции в строительство мощных фотоэлектрических источников энергии;
достаточно высокая стоимость одного ватта получаемой энергии; необходимость периодической очистки рабочих поверхностей фотопреобразователей от
атмосферных и природных загрязнений.
PV-отгрузка, МВт
Производство PV-модулей в мире, МВт
Остальной мир
Европа
Япония
США
Тонкопленочные
Принцип действия солнечных батарей
состоит в прямом преобразовании солнечного света в электрический ток.
При этом генерируется электрический ток постоянного напряжения. Энергия может использоваться как напрямую различными нагрузками постоянного тока, так и запасаться в аккумуляторных батареях для последующего использования.
Аккумуляторные батареи также обеспечивают питание пиковой нагрузки, т.е. ток нагрузки обеспечивается суммой токов от солнечной батареи и от аккумулятора.
Если необходимо получить напряжение переменного тока, то необходимо использовать преобразователи постоянного тока в переменный ток - инверторы.
Структура ячейки фотопреобразователя
Прозрачное
Покрытие, липкое
например, покрытие стекло
Антиотражающее
покрытие
|
|
|
Передний |
|
Электрический ток |
|
|
|
контакт |
|
|
|
|
|
|
|
|
Задний контакт и оболочка
n-тип полупроводника р-тип полупроводника
Эффективность солнечной ячейки (%) определена как Выходная мощность (Вт) Х 100% отнесенная к произведению площади ячейки (кв.м) на 1000 Вт\кв.м
Эффективность 10% - 100 Вт\кв.м
Технологии
фотопреобразователей
Плоский
коллектор
Коллекторы с концентраторами
Поколение
Кристаллический
кремний
Тонкие пленки
Новые технологии
Кремний
С многими соединениями
c-S- структура ячейки фотопреобразователя
Наиболее продаваемые
Образец структуры
Пирамидальное покрытие антирефлекторным слоем
Задний слой SiO2
«-»-медный контакт
Точки
«+»-медный контакт
соприкосновения
Точки соприкосновения ячейки
Эффективность -21.5%
Общепромышленное
назначение
Структура ячейки
Передний контакт
AR-покрытие
N-типа диффузия
P-типа слой
Задний контакт
Тонкопленочный CuIn2GaSe
(CIGS)
|
|
100 % |
200 микрон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тонкопленочный
фотопреобразователь на самом деле ТОНКИЙ
|
|
|
|
|
|
|
III-V |
|
|
Слой |
|
Человеческий волос |
|
CdTe |
CIGS |
|
|
A-Si |
|
|
|
|
(примерно |
|
|||||
( около 200 микрон) |
|
(75 микрон) |
|
(примерно |
(примерно |
|
|
(примерно |
|
|
|
|
2 микрон) |
|
|||||
|
|
|
|
3 микрон) |
2,5 микрон) |
|
|
1 микрон) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C-Si и CIGS PV-модули
CdTe и a-Si:H модули
Преимущество A-Si модулей - низкая стоимость