Aurinkosähkö aurinkovoima


Jaa tämä artikkeli kavereillesi:

Aurinkosähkö aurinkosähköä

Rannan leveysasteiden arvioidaan olevan noin 45 °, aurinko mahdollisesti käyttökelpoinen energia on 1500kwh / m² vuodessa.

Katso Ranskan merimuseo jaDNI-auringon säteilytys Ranskasta.

Nykyisin noin 10 - 15%: n saannot saavat 150: stä 225kwh / m².an: iin.


Aurinkopaneelit, joita kutsutaan "ei-integroiduiksi".

Aurinkosähköjärjestelmän toimintaperiaate

Aurinkosähkö koostuu puolijohdemateriaaleista. Nämä pystyvät muuttamaan auringon tarjoamaa energiaa sähkövaraukseksi niin sähköä, koska auringonvalo herättää näiden materiaalien elektronit. Näiden materiaalien absorptiokäyrä alkaa alhaisilla aallonpituuksilla rajoittuvaan aallonpituuteen, joka on piin 1,1-mikrometrit.

Silikoni on aurinkokennon pääkomponentti.

Valokennon fysiikka (CEA: n verkkosivustolta)


Valokennon toimintakaavio.

Silikoni valittiin aurinkosähkökennojen valmistamiseksi elektronisiin ominaisuuksiinsa, jolle on ominaista neljän elektronin läsnäolo perifeerisessä kerroksessa (Mendelejevin taulukon sarake IV). Kiinteässä piissä jokainen atomi sidotaan neljään naapureihin, ja kaikki elektronien kehäkerroksessa osallistuvat sidoksiin. Jos piinatomi korvataan pylvään (esimerkiksi fosforin) atomin kanssa, yksi elektronista ei osallistu sidoksiin; hän voi siis liikkua verkossa. Elektronin kulku on sähköä, ja puolijohde on sanotusta seostetusta n-tyypistä. Jos sen sijaan piiatomiin on korvattu atomilla, sarakkeessa III (boori esimerkiksi), se ei ole elektronin kaikki sidoksia, ja elektroneja voi tulla täyttämään tämän aukon. Sanotaan, että on johtava reiän läpi, ja puolijohde on sanottu p-tyypin seostettua. Atomeja, kuten boori tai fosforia, ovat piin lisäaineita.

Kun n-tyyppinen puolijohde saatetaan kosketukseen p-tyypin puolijohdekomponentin kanssa, aineen n ylimäärät elektronit hajoavat materiaaliin p. Aluksi seostettu alue n tulee positiivisesti varautumaan ja alun perin p-seostettu alue tulee negatiivisesti varautuneeksi. Näin muodostuu sähkökentät n ja p välille, jotka pyrkivät tukahduttamaan elektroneja vyöhykkeellä n ja tasapaino on muodostunut. Risteytys on luotu ja lisäämällä metalliosastoja n- ja p-alueilla, se on diodi, joka saadaan.
Kun tämä diodi palaa, materiaalit absorboivat fotoneja ja jokainen fotoni synnyttää elektronin ja reiän (puhumme elektronin reikien parista). Risteyksessä diodi välillä elektronit ja reiät, jotka aiheuttavat mahdollisen eron n ja p yhteyksiä, ja virta kulkee, jos vastus on sijoitettu koskettimien diodin (kuvio).

Markkinoilla saatavilla olevat tekniikat.

Nykyiset moduulit erotetaan käytettävän piin tyypin mukaan:



  • yksikiteinen pii: aurinkosähköanturit perustuvat piikiteisiin, jotka on kapseloinut muovikelmuun.
  • monikiteinen pii: Aurinkokennojen perustuvat pii polykiteisiin, halvempi valmistaa kuin yksikiteistä piitä, mutta on myös hieman pienempi saanto. Nämä monikiteet saadaan sulattamalla sähköisen laadun pii.
  • amorfinen pii: "Levitä" paneelit on valmistettu amorfisesta piioksesta, jolla on suuri virransyöttö ja jotka on esitetty taipuisilla nauhoilla, mikä mahdollistaa täydellisen arkkitehtonisen integraation.

Solunrakentajat.

Aurinkoenergiaa valmistavien viiden suurimman yrityksen osuus maailmanmarkkinoista on 60%. Niihin kuuluvat japanilaiset Sharp ja Kyocera, yhdysvaltalaiset BP Solar ja Astropower -yhtiöt sekä Saksan RWE Schott Solar. Japani tuottaa lähes puolet maailman aurinkosähköstä.

Aurinkoenergian käyttö

Tällä hetkellä tärkeimmät käyttökohteet ovat eristetyt asunnot, mutta myös tieteelliset laitteet, kuten seismografit.

Ensimmäinen alue, jolla tätä energiaa käytetään, on avaruusalue. Itse asiassa lähes kaikki satelliittien sähköenergiasta saadaan aurinkosähkö (joissakin satelliiteissa on pieniä sekoitusmalleja).

hyötyjä

  • Saastumaton sähköenergia käyttää ja on osa kestävän kehityksen periaatetta,
  • Uusiutuvan energian lähde, koska se on inhimillistä,
  • Voidaan käyttää joko kehitysmaissa, joissa ei ole suurta sähköverkkoa tai eristyksissä, kuten vuoristoissa, joissa ei ole mahdollista muodostaa yhteyden kansalliseen sähköverkkoon.


Esimerkki eristetyn paikan virtalähteestä, seismografista, jonka aurinkopaneeli Soufriere-tulivuoren avulla Guadeloupessa.

haitat

  • Aurinkosähkökustannukset ovat korkeat, koska ne ovat peräisin korkeasta teknologiasta,
  • hinta riippuu huipputehosta, nykyisen kustannukset wattin huippu on noin 3,5 € on noin 550 € / m² aurinkokennoja,
  • aurinkokennojen nykyinen tuotto pysyy melko alhaisena (noin 10% suurelle yleisölle) ja tuottaa siten vain heikon tehon,
  • markkinat ovat hyvin vähäiset mutta kehityksessä
  • Sähköntuotanto on vain päivän aikana, kun taas suurin kysyntä on yöllä.
  • sähkön varastointi on erittäin vaikeaa nykyisten tekniikoiden kanssa (akkujen erittäin korkea kustannustekijä),
  • elinikä: 20 - 25 vuotta, kun pii "kristalloituu" ja tekee solusta käyttökelvoton,
  • valmistuksen aiheuttama pilaantuminen: jotkut tutkimukset väittävät, että solujen valmistamiseen käytetty energia ei ole koskaan kannattava 20-vuosien tuotannon aikana,
  • samoin elämän lopussa: solujen kierrätys aiheuttaa ympäristöongelmia.

Lisätietoja:
- Aurinkoenergian energiatase
- Kartta ranskalaisesta aurinkokentästä
- Aurinkosähköjärjestelmät integroitu rakennukseen (CEA-asiakirja)


Facebook-kommentit

Jätä kommentti

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *