Avèk avansman teknolojik ak kwasans endistri a, pri jenerasyon enèji fotovoltaik (PV) kontinye diminye, sa ki pozisyone li kòm yon sous enèji esansyèl pou devlopman dirab nan lavni.
Konpozan kle nan teknoloji fotovoltaik
Eleman prensipal teknoloji jenerasyon enèji fotovoltaik (PV) se selil solè PV a. Nou ka klase evolisyon selil solè PV yo an twa jenerasyon. Premye jenerasyon an konsiste de selil solè ki baze sou Silisyòm; dezyèm jenerasyon an gen ladan selil solè fim mens; epi twazyèm jenerasyon an gen ladan nouvo teknoloji tankou selil fotovoltaik konsantrasyon wo (HCPV), selil solè òganik, selil solè fleksib, ak selil solè sansibilize ak lank. Kounye a, selil solè ki baze sou Silisyòm domine mache a, pandan ke selil fim mens yo ap piti piti pran pati nan mache a. Pifò selil twazyèm jenerasyon yo, eksepte HCPV, toujou nan faz rechèch la.
Selil Solè ki baze sou Silisyòm
Pami selil solè ki baze sou silikon, teknoloji silikon monokristalin se pi matirite a. Efikasite ak pri selil sa yo prensipalman enfliyanse pa pwosesis fabrikasyon an, ki gen ladan etap tankou koule lengote, tranchaj wafer, difizyon, teksturasyon, enprime ekran, ak sinterizasyon. Selil solè ki pwodui atravè pwosesis konvansyonèl sa a tipikman reyalize yon efikasite konvèsyon fotoelektrik 16-18%.
Selil solè silikon monokristalin yo gen pi gwo efikasite konvèsyon an, men yo tou pi chè yo. Selil solè silikon polikristalin yo ofri yon bon rediksyon pri lè yo fabrike dirèkteman lengote silikon kare gwo gwosè ki apwopriye pou pwodiksyon an mas. Pwosesis sa a pi senp, li ekonomize enèji, li konsève materyèl silikon, epi li mande yon pi ba kalite materyèl.
Rediksyon pri selil solè yo ka reyalize atravè de estrateji prensipal: diminye konsomasyon materyèl (pa egzanp, diminye epesè waf silikon an) epi ogmante efikasite konvèsyon an. Metòd pou amelyore efikasite a gen ladan ogmante absòpsyon limyè (pa egzanp, teksturizasyon sifas, kouch anti-reflèktif, diminye lajè elektwòd devan an), diminye rekombinasyon transpòtè fotojenere yo (pa egzanp, pasivasyon emetè), epi minimize rezistans (pa egzanp, dopaj lokalize, teknoloji chan sifas dèyè).
Pi gwo efikasite konvèsyon ki anrejistre pou selil solè silikon monokristalin se 24.7%, reyalize pa selil solè estrikti PERL ki soti nan Inivèsite New South Wales. Karakteristik teknolojik kle yo enkli yon konsantrasyon dopan fosfò ki ba sou sifas silikon an pou diminye rekombinasyon sifas, yon difizyon konsantrasyon wo anba elektwòd sifas devan ak dèyè pou fòme bon kontak ohmik, ak itilizasyon fotolitografi pou retresi elektwòd sifas devan yo, ogmante zòn absòpsyon limyè a. Sepandan, teknoloji sa a poko endistriyalize.
Gen lòt teknik pou amelyore efikasite tankou selil teksture ak rainur sifas BP Solar yo ak teknoloji kontak dèyè (EWT). Premye a rive nan yon efikasite 18.3% grasa rainur lazè, ki diminye lajè elektwòd devan yo epi ogmante absòpsyon limyè. Dènye a rive nan yon efikasite 21.3% lè li pote elektwòd devan yo dèyè, sa ki ogmante zòn absòpsyon limyè a.
Selil Solè Fim Mens
Malgre selil solè silikon kristalin yo domine akòz gwo efikasite yo, diminye pri yo anpil se yon defi akòz pri materyèl silikon ki wo. Selil solè fim mens, ki itilize mwens materyèl, te parèt kòm yon altènatif pri-efikas. Prensipal kalite selil fim mens yo enkli selil fim mens ki baze sou silikon, selil kadmyòm telurid (CdTe), ak selil kwiv, endyòm galyòm selenid (CIGS).
Selil fim mens ki baze sou Silisyòm yo gen sèlman 2 mikwomèt epesè, yo itilize anviwon 1.5% nan materyèl Silisyòm ki nesesè pou selil Silisyòm kristalin yo. Tou depan de kantite jonksyon PN yo, selil sa yo ka gen yon sèl jonksyon, doub jonksyon, oswa plizyè jonksyon, chak kapab absòbe diferan longèdonn limyè solèy la. Pi gwo efikasite pou selil yon sèl jonksyon se anviwon 7%, alòske selil doub jonksyon yo ka rive nan 10%.
Selil fim mens CdTe yo ofri pi gwo efikasite (jiska 12%) akòz bon pwopriyete absòpsyon limyè yo. Sepandan, nati kanserojèn Kadmyòm nan ak rezèv natirèl limite teliryòm nan poze defi devlopman alontèm.
Selil fim mens CIGS yo konsidere kòm lavni teknoloji fim mens ki gen gwo efikasite. Lè yo ajiste pwosesis fabrikasyon an, yo ka amelyore absòpsyon limyè yo, sa ki mennen nan pi gwo efikasite konvèsyon. Kounye a, efikasite laboratwa yo rive nan 20.1%, alòske pwodwi komèsyal yo rive nan 13-14%, sa ki fè yo pi efikas pami selil fim mens yo.
Selil Twazyèm Jenerasyon yo
Teyorikman, selil twazyèm jenerasyon yo ka reyalize efikasite konvèsyon ki wo. Eksepte HCPV, pifò nan yo toujou nan etap rechèch la. Selil HCPV yo tipikman itilize materyèl semi-kondiktè III-V, ki gen pi gwo rezistans chalè epi kenbe yon efikasite konvèsyon ki wo anba gwo ekleraj. Estrikti milti-jonksyon yo pèmèt selil sa yo matche ak spectre solè a byen, ak efikasite teyorik jiska 68%. Pwodiksyon komèsyal ka reyalize efikasite ki pi wo pase 40%.
Selil solè yo ankapsule nan modil, epi aplikasyon yo depann de karakteristik yo ak demand mache a. Premye aplikasyon yo te enkli estasyon baz kominikasyon ak satelit, pita yo te elaji nan zòn rezidansyèl tankou twati solè. Nan senaryo sa yo, zòn enstalasyon limite ak bezwen dansite enèji ki wo te favorize modil silikon cristalline. Avèk devlopman gwo plant solè ak fotovoltaik entegre nan bilding (BIPV), konsiderasyon pri yo te mennen nan ogmantasyon aplikasyon selil fim mens. Kondisyon anviwònman ak klimatik yo enfliyanse tou adopsyon diferan teknoloji yo.
Aplikasyon Teknoloji Solè Fotovoltaik
Pou konvèti radyasyon solè an elektrisite itilizab, ou bezwen yon sistèm solè fotovoltaik konplè. Selil solè fotovoltaik yo fòme fondasyon sistèm sa a, ki gen ladan l tou envèstisè, pil, sistèm siveyans ak sistèm distribisyon.
Klasifikasyon ak Konpozisyon Sistèm PV
Sistèm solè fotovoltaik yo klase swa kòm sistèm ki pa konekte ak rezo a oswa sistèm ki konekte ak rezo a. Sistèm ki pa konekte ak rezo a ka endepandan oswa ibrid.
Sistèm endepandan yo tipikman itilize nan zòn ki lwen, estasyon baz kominikasyon, ak limyè lari solè, ki depann antyèman sou enèji solè. Yo gen ladan modil solè, envèstisè, kontwolè, pil, sistèm distribisyon, ak pwoteksyon kont zèklè. Pil ak kontwolè yo gen yon enpak siyifikatif sou pri ak dire lavi sistèm nan. Sistèm ibrid yo konbine enèji solè ak lòt sous tankou dèlko dyezèl oswa turbin van.
Sistèm ki konekte ak rezo elektrik yo, ki souvan itilize pou twati kay solè ak gwo plant enèji fotovoltaik, pa bezwen ekipman depo, sa ki diminye depans yo. Sistèm sa yo gen ladan yo modil solè, envèstisè, sistèm distribisyon, pwoteksyon kont zèklè, ak sistèm siveyans. Kounye a, sistèm ki konekte ak rezo elektrik yo reprezante 80% nan tout aplikasyon solè yo.
Lòt teknoloji jenerasyon enèji fotovoltaik
Anplis teknoloji selil solè fotovoltaik, teknoloji envèstisè, entegrasyon rezo, depo, ak siveyans entelijan enpòtan anpil pou sistèm jenerasyon enèji fotovoltaik:
Puisans pwodiksyon selil solè yo varye selon entansite radyasyon solè a, sa ki lakòz entèmitans. Entegrasyon rezo sou gwo echèl ka gen enpak sou rezo a, sa ki fè kontwòl rezo a ak pwoteksyon kont izolasyon esansyèl.
Sòti modil solè a se kouran dirèk (DC), sa ki mande yon konvèsyon kalite siperyè an kouran altènatif (AC) atravè envèstisè.
Faktè tankou tanperati ak lonbraj ka afekte pwodiksyon modil la, sa ki nesesite siveyans sistèm ak sistèm alam.
Teknoloji kontwòl adistans enpòtan anpil pou plant enèji fotovoltaik nan zòn ki lwen yo.
Lachin an tèt nan pwodiksyon modil solè an tèm de kalite ak echèl. Domèn ki gen gwo pwofi nan chèn endistri a gen ladan yo pirifikasyon silikon, envèstisè, sistèm siveyans, ak fabrikasyon ekipman PV. Reyalize avansman nan domèn kle sa yo se yon defi pou endistri PV Lachin nan.
Sitiyasyon aktyèl ak pèspektiv pou lavni jenerasyon enèji solè fotovoltaik
Akòz gwo pri yo, pwodiksyon enèji solè fotovoltaik pa t wè yon devlopman sou gwo echèl jiska fen syèk pase a. Lè nou antre nan 21yèm syèk la, avèk amelyorasyon nan efikasite ak diminisyon rapid nan pri yo, pwodiksyon enèji solè fotovoltaik la te fè eksperyans yon kwasans rapid, ak kapasite enstale ki ogmante chak ane. Kapasite enstale anyèl mondyal la te ogmante soti nan 1.4 GW an 2000 pou rive nan 22.8 GW an 2009. Peyi ewopeyen tankou Almay, Itali ak Espay se gwo mache yo, epi Inyon Ewopeyen an gen plan pou ogmante pati enèji solè a pou rive nan 12% nan total ekipman elektrisite a an 2020. Peyi an devlopman tankou Lachin ak peyi Zend te lanse plan devlopman solè tou. Anplis estasyon baz kominikasyon, twati solè ak plant enèji fotovoltaik, pwodiksyon enèji solè fotovoltaik kounye a lajman itilize nan divès aparèy mobil.
Kòm yon sous enèji siplemantè ak altènatif, teknoloji solè fotovoltaik ap devlope rapidman, ak pri jenerasyon k ap diminye. Avèk pwogrè teknolojik kontinyèl yo, enèji solè, kòm yon resous pwòp ak renouvlab, pare pou vin yon sous enèji kle pou devlopman dirab.
