Ogniwa fotowoltaiczne - budowa

Podziel się:
Moduł fotowoltaiczny, nazywany również panelem to samodzielny generator prądu stałego. Składa się zasadniczo z trzech elementów: warstwy aktywnej w której zachodzi proces konwersji energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną, warstw hermetyzujących i usztywniających- zabezpieczających warstwę aktywną przed czynnikami atmosferycznymi i uszkodzeniami mechanicznymi oraz elementów obwodu elektrycznego: przewodów , diod bocznikujących i szyn zbiorczych.

Ogniwo CIGSOgniwo CIGS
W ogólnym ujęciu ogniwem fotowoltaicznym nazywamy część składową warstwy czynnej, to jest element absorbujący promieniowanie i wykorzystujący jego energię do wytworzenia ładunków elektrycznych w swoim wnętrzu. Przyjęło się opisywać to zjawisko na przykładzie ogniw krzemowych - złącza diodowego p-n zlokalizowanego w cienkim krzemowym krysztale. Należy jednak zdawać sobie sprawę, że wiele materiałów, niekoniecznie krystalicznych, tworzy ogniwa fotowoltaiczne. Budowa tej części warstwy czynnej obejmuje dwie warstwy półprzewodnika tworzące złącze p-n.

Na runku istnieją moduły cienkowarstwowe wykonywane w oparciu o krzem amorficzny oraz selenek indowo miedziowy (CIS) i selenek indowo miedziowy z galem (CIGS). Cechuje je przede wszystkim oszczędność materiałów warstwy aktywnej (bardzo cienka) oraz mniej skomplikowany i energochłonny proces technologiczny - przekładający się na malejącą cenę jednostkową odniesioną do mocy (np. dolar na wat mocy modułu - $/Wp). Przeszkody to niewysokie sprawności, których podniesienie wymaga zastosowania większej liczby warstw lub drogich materiałów.
REKLAMA:

W zastosowaniach specjalnych - np. pracy w kosmosie lub w konwersji światła skupionego można spotkać się wysokosprawnymi ogniwami krystalicznymi wykonanymi na bazie domieszkowanego arsenku galu, a także wielozłączowymi heterostrukturami na bazie kryształów mieszanych arsenku galu z glinem i fosforku galu z indem.

Ogniwo DSCOgniwo DSC
Co jakiś czas do świata energetyki słonecznej docierają również informacje o przełomach w badaniach nad ogniwami organicznymi i chemicznymi opartymi o światłoczułe barwniki i procesy elektrolityczne. Do tej pory niska żywotności i bardzo ograniczone sprawności dyskredytowały tą - bądź co bądź - niezwykle tanią technologię - szczególnie biorąc pod uwagę efekt skali. Potencjalnie rozwojową technikę reprezentują ogniwa uczulane barwnikiem (DSC), w których proces cyrkulacji ładunku oparty jest o reakcję redoks (redukcji i utleniania) występującą między światłoczułym barwnikiem i elektrolitem.
REKLAMA:
REKLAMA:
Źródło: Aurinkoncept
#czytelnia #ogrzewanie #eko #slonce #aurinkoncept #Panele fotowoltaiczne

Więcej tematów: