Paano inuri ang mga solar cell
Ang mga solar cell, na kilala rin bilang photovoltaic cells, ay mga device na direktang nagko-convert ng solar radiation energy sa electrical energy.
Ang aparatong ito ay naka-encapsulated sa mga solar cell module, at pagkatapos ay isang tiyak na bilang ng mga module ay pinagsama sa isang tiyak na power solar cell array ayon sa mga pangangailangan. Battery power generation system, na kilala rin bilang photovoltaic power generation system.
Ang mga solar cell, na kilala rin bilang photovoltaic cells, ay mga device na direktang nagko-convert ng solar radiation energy sa electrical energy.
Ang aparatong ito ay naka-encapsulated sa mga solar cell module, at pagkatapos ay isang tiyak na bilang ng mga module ay pinagsama sa isang tiyak na power solar cell array ayon sa mga pangangailangan. Battery power generation system, na kilala rin bilang photovoltaic power generation system.
Ano ang ginagawa ng mga solar cell?
Ang mga photovoltaic cell ay nagpapalit ng sikat ng araw sa kuryente
Ang photovoltaic (PV) cell, karaniwang tinatawag na solar cell, ay isang nonmechanical device na direktang nagko-convert ng sikat ng araw sa kuryente. Ang ilang mga PV cell ay maaaring mag-convert ng artipisyal na ilaw sa kuryente.
Ang pangunahing aparato ng solar photovoltaic power generation ay ang solar cell.
Ang kasaysayan ng pag-unlad ng mga solar cell ay dumaan sa mahabang kasaysayan ng pag-unlad ng higit sa 160 taon. Mula sa pangkalahatang punto ng pag-unlad, ang pangunahing pananaliksik at teknolohikal na pag-unlad ay gumaganap ng isang aktibong papel sa pagtataguyod, sa ngayon, ang pangunahing istraktura at mekanismo ng mga solar cell ay hindi nagbago.
Paano gumagana ang mga solar cell nang simple?
Ang isang solar cell ay binubuo ng dalawang layer ng silicon na ginagamot upang hayaang dumaloy ang kuryente sa kanila kapag nalantad sa sikat ng araw. Ang isang layer ay positibong sisingilin, ang isa naman ay negatibong sisingilin. Habang pumapasok ang mga photon sa mga layer, ibinibigay nila ang kanilang enerhiya sa mga atomo sa silikon sa anyo ng mga electron.
Ang mga solar cell ay inuri ayon sa istraktura
Ø Homogeneous junction solar cells Ø Heterogenous junction solar cells Ø Schottky solar cells
Ang mga solar cell ay inuri ayon sa materyal
Silicon solar cells
Multi-compound thin film solar cells
Mga Organic Compound Solar Cells
Sensitized Nanocrystalline Solar Cells
Polymer multilayer modified electrode solar cells
Ang mga solar cell ay inuri ayon sa kanilang mga pamamaraan sa pagtatrabaho
Flat panel solar cells
Nakatuon sa mga solar cell
Spectroscopic solar cells
Ang unang henerasyon: monocrystalline silikon at polycrystalline silikon, accounting para sa tungkol sa 89.9% ng solar cell produkto market. Ang unang henerasyon ng mga solar cell ay batay sa mga wafer ng silikon, pangunahin ang paggamit ng monocrystalline silicon at polycrystalline silicon bilang mga materyales. Kabilang sa mga ito, ang kahusayan ng conversion ng mga single crystal silicon cells ay ang pinakamataas, na maaaring umabot sa 18-20%, ngunit ang gastos sa produksyon ay mataas.
Ang ikalawang henerasyon: thin-film solar cells, accounting para sa 9.9% ng solar cell produkto market. Ang pangalawang henerasyong solar cell ay nakabatay sa thin-film na teknolohiya at pangunahing gumagamit ng amorphous na silicon at oxide bilang mga materyales. Ang kahusayan ay mas mababa kaysa sa unang henerasyon, ang pinakamataas na kahusayan sa conversion ay 13%, ngunit ang gastos sa produksyon ay ang pinakamababa.
Ang ikatlong henerasyon: compound thin film solar cells tulad ng copper indium selenide (CIS) at thin film Si solar cells. Pangunahin sa estado ng paggawa ng laboratoryo, may mga potensyal na malaking epekto sa ekonomiya dahil sa mataas na kahusayan at mababang gastos.
Ang mga silicone solar cell ay maaaring nahahati sa:
1) Monocrystalline silicon solar cells
2) Polycrystalline silicon thin film solar cells
3) Amorphous silicon thin film solar cells
Monocrystalline silicon solar cells
Ang monocrystalline silicon solar cells ay mga solar cell na gawa sa high-purity na monocrystalline silicon rods, na may pinakamataas na kahusayan sa conversion at ang pinaka-mature na teknolohiya. Ang mga monocrystalline na silicon na cell na may mataas na pagganap ay nakabatay sa mataas na kalidad na mga monocrystalline na silicon na materyales at mga kaugnay na thermal processing techniques.
Amorphous silicon thin film solar cells
Ang silikon na ginamit sa amorphous silicon thin film solar cells ay a-Si. Ang pangunahing istraktura nito ay hindi isang pn junction ngunit isang pin junction. Doping boron upang bumuo ng p rehiyon, doping posporus upang bumuo ng n rehiyon, i ay isang non-impurity o lightly doped intrinsic layer.
Mga kamangha-manghang tampok:
Mababang halaga ng mga materyales at proseso ng pagmamanupaktura.
Ang proseso ng produksyon ay isang proseso ng mababang temperatura (100-300 ℃), at mababa ang pagkonsumo ng enerhiya.
Madaling bumuo ng malakihang kapasidad ng produksyon, at ang buong proseso ng produksyon ay maaaring awtomatiko.
Maraming uri at malawak na gamit.
May mga problema: ang optical band gap ay 1.7eV → insensitive sa long wavelength region → low conversion efficiency
Epekto ng photodegradation: nabubulok ang kahusayan ng photoelectric sa pagpapatuloy ng oras ng pag-iilaw
Solusyon: maghanda ng tandem solar cells, ibig sabihin, magdeposito ng isa o higit pang pin sub-cell sa inihandang pin na single-junction solar cells.
Mga pamamaraan ng produksyon: reaktibong sputtering, PECVD, LPCVD.
Reaktibong gas: SiH4 diluted na may H2
Materyal na substrate: salamin, hindi kinakalawang na asero, atbp.
Polycrystalline silicon solar cells
Ang polycrystalline silicon thin film solar cells ay nagpapalaki ng polycrystalline silicon thin films sa murang materyal na substrate, at gumagamit ng medyo manipis na crystalline na silicon layer bilang aktibong layer ng solar cells, na hindi lamang nagpapanatili ng mataas na pagganap at katatagan ng crystalline silicon solar cells, ngunit gayundin ang dami ng materyales na ginamit. Isang malaking pagbaba, makabuluhang binabawasan ang mga gastos sa baterya. Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng polycrystalline silicon thin film solar cells ay kapareho ng iba pang mga solar cell, na batay sa pakikipag-ugnayan ng sikat ng araw at mga materyales ng semiconductor upang bumuo ng photovoltaic effect.
Mga karaniwang paraan ng paghahanda:
Low pressure chemical vapor deposition (LPCVD)
Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD)
Liquid phase epitaxy (LPPE)
Sputter deposition na paraan
Reaktibong gas SiH2Cl2, SiHCl3, SiCl4 o SiH4
↓ (sa ilalim ng isang tiyak na proteksiyon na kapaligiran)
Ang mga atomo ng silikon ay idineposito sa mga pinainit na substrate
(Ang materyal na substrate ay Si, SiO2, Si3N4, atbp.)
Mga Problema: Mahirap bumuo ng mas malalaking butil sa mga non-silicon substrates, at madaling bumuo ng mga void sa pagitan ng mga butil
Solusyon: gamitin muna ang LPCVD para i-indense ang isang manipis na layer ng amorphous na silicon sa substrate, pagkatapos ay i-anneal ang layer na ito ng amorphous silicon upang makakuha ng mas malalaking kristal na butil, at pagkatapos ay magdeposito ng makapal na layer sa seed crystal. polysilicon film.
Dahil ang polycrystalline silicon thin film cell ay gumagamit ng mas kaunting silikon kaysa sa solong kristal na silikon, walang problema sa pagbaba ng kahusayan, at posible na maghanda sa murang mga materyales sa substrate. Ang gastos ay mas mababa kaysa sa mga solong kristal na silikon na mga cell, at ang kahusayan ay mas mataas kaysa sa amorphous silicon thin film cells. , Samakatuwid, ang polycrystalline silicon thin film cells ay malapit nang mangibabaw sa solar power market.
Multi-compound thin film solar cells
Ang mga multi-compound thin film solar cell na materyales ay mga inorganic na salts, na pangunahing kinabibilangan ng gallium arsenide III-V group compounds, cadmium sulfide, cadmium telluride at copper indium selenide thin film batteries.
Ang kahusayan ng cadmium sulfide at cadmium telluride polycrystalline thin film cells ay mas mataas kaysa sa amorphous silicon thin film solar cells, at ang gastos ay mas mababa kaysa sa monocrystalline silicon cells, at madali din itong gumawa ng masa, ngunit dahil mataas ang cadmium. nakakalason, magdudulot ito ng malubhang pinsala sa kapaligiran. Ang polusyon, samakatuwid, ay hindi ang pinakamainam na kapalit para sa mala-kristal na silikon na mga solar cell.
Ang kahusayan ng conversion ng gallium arsenide III-V compound cells ay maaaring umabot sa 28%. Ang gallium arsenide compound material ay may napakagandang optical band gap at mataas na kahusayan sa pagsipsip. Ito ay may malakas na radiation resistance at hindi sensitibo sa init. Ito ay angkop para sa paggawa ng high-efficiency Single junction na baterya. Gayunpaman, nililimitahan ng mataas na presyo ng mga materyales ng gallium arsenide ang katanyagan ng mga baterya ng gallium arsenide sa malaking lawak.
Ang copper indium selenide thin film battery (dinaglat bilang CIS) ay angkop para sa photoelectric conversion, at walang problema sa light-induced degradation effect, at ang conversion efficiency ay pareho sa polysilicon. Sa mga bentahe ng mababang presyo, mahusay na pagganap at simpleng proseso, ito ay magiging isang mahalagang direksyon para sa pagbuo ng mga solar cell sa hinaharap. Ang tanging problema ay ang pinagmulan ng materyal. Dahil ang parehong indium at selenium ay medyo bihirang elemento, ang pagbuo ng naturang mga baterya ay tiyak na limitado.
Mga Organic Compound Solar Cells
Gumagamit ang mga organikong solar cell ng mga organikong sangkap na may mga photosensitive na katangian bilang mga materyales ng semiconductor upang makabuo ng boltahe at bumuo ng kasalukuyang sa pamamagitan ng photovoltaic effect. Ang mga organikong solar cell ay maaaring nahahati sa iisang junction structure, pn heterojunction structure at dye-sensitized nanocrystalline structure ayon sa semiconductor material.
Ayon sa nauugnay na data ng survey, ang average na halaga ng mga organic na solar cell ay 10%–20% lamang ng silicon solar cells; gayunpaman, ang photoelectric conversion na kahusayan ng mga organic na solar cell na kasalukuyang nasa merkado ay 10% lamang sa pinakamataas, na siyang pangunahing problema na naghihigpit sa komprehensibong promosyon nito. . Samakatuwid, kung paano pagbutihin ang photoelectric conversion rate ay ang pangunahing problema na dapat malutas sa hinaharap.
Sensitized Nanocrystalline Solar Cells
Ang dye-sensitized na TiO2 solar cell ay talagang isang photoelectrochemical cell. Noong 1991, isang grupo ng pananaliksik na pinamumunuan ni Prof. Michael Grätzel mula sa Ecole Polytechnique de Lausanne (EPFL) sa Switzerland ay gumamit ng murang wide-bandgap oxide semiconductor TiO2 upang maghanda ng nanocrystalline thin films kung saan ang malaking bilang ng carboxylic acid-bipyridine Ru(II ) ang mga complex ay na-adsorbed. Ang isang dye-sensitized na nanocrystalline solar cell ay binuo sa pamamagitan ng paggamit ng low-volatile salt na naglalaman ng mga pares ng redox bilang electrolyte.
Ang mga bentahe ng nanocrystalline TiO2 solar cells ay nasa kanilang mababang gastos, simpleng proseso at matatag na pagganap. Ang photoelectric na kahusayan nito ay matatag sa higit sa 10%, ang gastos sa produksyon ay 1/5 hanggang 1/10 lamang ng silicon solar cells, at ang buhay ng serbisyo nito ay maaaring umabot ng higit sa 20 taon. Gayunpaman, ang pananaliksik at pag-unlad ng mga naturang baterya ay nagsimula pa lamang, at tinatayang unti-unti silang papasok sa merkado sa malapit na hinaharap.
Pangunahing:
Ang dye molecule ay sumisipsip ng enerhiya ng sikat ng araw at lumilipat sa excited na estado, ang excited na estado ay hindi matatag, ang mga electron ay mabilis na na-injected sa conduction band ng katabing TiO2, at ang mga electron na nawala sa dye ay mabilis na nabayaran mula sa electrolyte, at ang mga electron na pumapasok ang conduction band ng TiO2 kalaunan ay pumasok Ang conductive film pagkatapos ay bumubuo ng isang photocurrent sa pamamagitan ng panlabas na loop.
Polymer multilayer modified electrode solar cells
Ang pagpapalit ng mga hindi organikong materyales ng mga organikong polimer ay isang umuusbong na direksyon ng pananaliksik para sa paggawa ng solar cell. Dahil sa mga bentahe ng mahusay na kakayahang umangkop, madaling paggawa, malawak na mapagkukunan ng materyal, at mababang halaga ng mga organikong materyales, ito ay may malaking kahalagahan para sa malakihang paggamit ng solar energy at ang pagkakaloob ng murang kuryente.
Ang pananaliksik sa paghahanda ng mga solar cell na may mga organikong materyales ay nagsimula pa lamang, at ang buhay ng serbisyo o ang kahusayan ng cell ay hindi maihahambing sa mga hindi organikong materyales, lalo na ang mga silikon na selula. Kung ito ay maaaring mabuo sa isang produkto na may praktikal na kabuluhan ay nananatiling higit pang pag-aaral at ginalugad.
Keheng solar energy storage battery
Sa pag-unlad ng teknolohiya at mga bentahe sa gastos ng mga baterya ng lithium iron phosphate na nagiging mas malinaw, ang kasalukuyang mga baterya ng solar energy storage ay halos mga baterya ng lithium iron phosphate.
Ang mga baterya ng lithium iron phosphate ay may mga sumusunod na pakinabang
Mataas na pagganap sa kaligtasan
Mahabang buhay:
Ang cycle life ng long-life lead-acid na baterya ay humigit-kumulang 300 beses, at ang maximum ay 500 beses, habang ang cycle life ng lithium iron phosphate power na mga baterya ay maaaring umabot ng higit sa 2,000 beses, at ang karaniwang pagsingil (5-hour rate) ang paggamit ay maaaring umabot ng 2,000 beses.
Magandang pagganap sa mataas na temperatura
ang electric heating peak ng lithium iron phosphate ay maaaring umabot sa 350 ℃-500 ℃, habang ang lithium manganate at lithium cobaltate ay nasa 200 ℃ lamang. Malawak na saklaw ng temperatura ng pagpapatakbo (-20C–75C), na may mataas na pagtutol sa temperatura, ang peak ng electric heating ng lithium iron phosphate ay maaaring umabot sa 350 ℃-500 ℃, habang ang lithium manganate at lithium cobaltate ay nasa 200 ℃ lamang.
Mataas na density ng enerhiya
Banayad na timbang
Pangangalaga sa kapaligiran
Keheng solar energy storage battery ay malawakang ginagamit sa home energy storage at telecommunication base station UPS power supply, portable outdoor power supply.
MGA DEEP CYCLE BATTERIES na May BMS(lifepo4 Lithium Battery)
Mababang Temperatura 24V 60AH Deep Cycle LiFePO4 na Baterya
Mababang Temperatura 48V 50AH Deep Cycle LiFePO4 na Baterya
Mababang Temperatura 48V 100AH Deep Cycle LiFePO4 na Baterya
Mababang Temperatura 48V 200AH Deep Cycle LiFePO4 na Baterya
Mababang Temperatura 12V 200ah Deep Cycle LiFePO4 na Baterya
