Fampandrosoana ny Teknolojian'ny Fotovoltaika avy amin'ny Masoandro

Miaraka amin'ny fandrosoana ara-teknolojia sy ny fitomboan'ny indostria, dia mitohy mihena ny vidin'ny famokarana herinaratra avy amin'ny photovoltaic (PV), ka mametraka azy io ho loharanon-kery fototra ho an'ny fampandrosoana maharitra amin'ny ho avy.

Singa fototra amin'ny Teknolojia Fotovoltaika
Ny singa fototra amin'ny teknolojia famokarana herinaratra PV dia ny sela PV amin'ny masoandro. Azo sokajiana ho taranaka telo ny fivoaran'ny sela PV amin'ny masoandro. Ny taranaka voalohany dia misy sela masoandro miorina amin'ny silisiôma; ny taranaka faharoa dia misy sela masoandro manify; ary ny taranaka fahatelo dia mahafaoka teknolojia vaovao toy ny sela photovoltaic mifantoka avo lenta (HCPV), sela masoandro organika, sela masoandro mora miolaka, ary sela masoandro misy loko. Amin'izao fotoana izao, ny sela masoandro miorina amin'ny silisiôma no manjaka amin'ny tsena, raha toa kosa ny sela sarimihetsika manify dia mahazo tsikelikely ny tsena. Ny ankamaroan'ny sela taranaka fahatelo, ankoatra ny HCPV, dia mbola eo amin'ny dingana fikarohana.

Sela Masoandro Miorina Amin'ny Silisiôma

Amin'ireo sela masoandro miorina amin'ny silikônina, ny teknolojia silikônina monokristalinina no matotra indrindra. Ny fahombiazana sy ny vidin'ireo sela ireo dia voataonan'ny dingana famokarana, izay ahitana dingana toy ny fanariana ingot, ny fanapahana wafer, ny diffusion, ny texturing, ny printing screen, ary ny sintering. Ny sela masoandro vokarina amin'ny alalan'ity dingana mahazatra ity dia mazàna mahatratra fahombiazana amin'ny fiovam-po photoelectric 16-18%.

Ny sela masoandro vita amin'ny silikônina monokristalinina no manana ny fahombiazana ambony indrindra amin'ny fiovam-po, saingy izy ireo koa no lafo indrindra. Ny sela masoandro vita amin'ny silikônina polykristalinina dia manolotra fihenam-bidy tsara amin'ny alàlan'ny famokarana mivantana ireo singa silikônina efamira lehibe azo ampiasaina amin'ny famokarana faobe. Tsotra kokoa ity dingana ity, mitsitsy herinaratra, mitsitsy akora silikônina, ary mitaky kalitaon'ny akora ambany kokoa.

Azo tanterahina amin'ny alalan'ny paikady roa lehibe ny fampihenana ny vidin'ny sela masoandro: ny fampihenana ny fanjifana akora (ohatra, ny fampihenana ny hatevin'ny wafer silikônina) sy ny fampitomboana ny fahombiazan'ny fiovam-po. Ny fomba hanatsarana ny fahombiazana dia ahitana ny fampitomboana ny fidiran'ny hazavana (ohatra, ny fanamboarana ny endrika ivelany, ny coating anti-reflective, ny fampihenana ny sakany elektroda eo aloha), ny fampihenana ny fitambaran'ny mpitatitra photogenerated (ohatra, ny passivation emitter), ary ny fampihenana ny fanoherana (ohatra, ny doping eo an-toerana, ny teknolojia back surface field).

Ny fahombiazan'ny fiovam-po ambony indrindra voarakitra ho an'ny sela masoandro silikônina monokristalinina dia 24.7%, izay tratrarin'ny sela masoandro misy rafitra PERL avy amin'ny Oniversiten'i New South Wales. Ny endri-javatra teknolojika fototra dia ahitana ny fifantohana ambany amin'ny doping phosphore eo amin'ny velaran'ny silikônina mba hampihenana ny fifangaroan'ny velarany, ny fiparitahana avo lenta eo ambanin'ny elektroda eo anoloana sy aoriana mba hamoronana fifandraisana ohmic tsara, ary ny fampiasana photolithography mba hampihenana ny elektroda eo anoloana, hampitomboana ny velaran'ny fidiran'ny hazavana. Na izany aza, ity teknolojia ity dia mbola tsy novolavolaina.

Ny teknika hafa hanatsarana ny fahombiazana dia ahitana ny sela misy lavaka eo amin'ny tampony sy ny teknolojia back-contact (EWT) an'ny BP Solar. Ny voalohany dia mahatratra fahombiazana 18.3% amin'ny alàlan'ny laser grooving, izay mampihena ny sakany amin'ny elektroda eo aloha ary mampitombo ny fidiran'ny hazavana. Ny faharoa kosa dia mahatratra fahombiazana 21.3% amin'ny alàlan'ny fitondrana ny elektroda eo aloha any aoriana, ka mampitombo ny velaran-tany fidiran'ny hazavana.

Sela masoandro manify

Na dia manjaka aza ny sela masoandro silisiôma kristaly noho ny fahombiazany avo lenta, dia sarotra ny mampihena be ny vidiny noho ny vidin'ny akora silisiôma. Nipoitra ho safidy mahomby kokoa ny sela masoandro manify, izay mampiasa akora vitsy kokoa. Ny karazana sela manify lehibe dia ahitana ny sela manify miorina amin'ny silisiôma, ny sela cadmium telluride (CdTe), ary ny sela copper indium gallium selenide (CIGS).

Ny hatevin'ny sela manify vita amin'ny silikônina dia 2 mikrômetatra monja, izay mampiasa eo amin'ny 1.5% eo ho eo amin'ny akora silikônina ilaina amin'ny sela silikônina kristaly. Miankina amin'ny isan'ny PN junctions, ireo sela ireo dia mety ho single-junction, double-junction, na multi-junction, izay samy afaka mandray onjam-pahazavana samihafa. Ny fahombiazana ambony indrindra ho an'ny sela single-junction dia manodidina ny 7%, raha toa kosa ka mety hahatratra 10% ny sela double-junction.

Ny sela manify CdTe dia manolotra fahombiazana ambony kokoa (hatramin'ny 12%) noho ny toetrany mandray hazavana tsara. Na izany aza, ny toetra maha-kanseran'ny cadmium sy ny tahiry voajanahary voafetra ao amin'ny tellurium dia miteraka fanamby maharitra amin'ny fampandrosoana.

Ny sela manify CIGS dia heverina ho hoavin'ny teknolojia manify mahomby. Amin'ny alàlan'ny fanitsiana ny fizotran'ny famokarana, dia azo hatsaraina ny fidiran'ny hazavana ao aminy, ka miteraka fahombiazana ambony kokoa amin'ny fiovam-po. Amin'izao fotoana izao, mahatratra 20.1% ny fahombiazan'ny laboratoara, raha toa kosa ka mahatratra 13-14% ny vokatra ara-barotra, ka mahatonga azy ireo ho mahomby indrindra amin'ireo sela manify.

Sela taranaka fahatelo

Ara-teorika, ny sela taranaka fahatelo dia afaka mahatratra fahombiazana avo lenta amin'ny fiovam-po. Ankoatra ny HCPV, ny ankamaroany dia mbola eo amin'ny dingana fikarohana. Ny sela HCPV dia mazàna mampiasa fitaovana semiconductor III-V, izay manana fanoherana hafanana ambony kokoa ary mitazona fahombiazana avo lenta amin'ny fiovam-po eo ambany hazavana avo lenta. Ny rafitra multi-junction dia ahafahan'ireo sela ireo mifanaraka akaiky amin'ny spektrum masoandro, miaraka amin'ny fahombiazana ara-teorika hatramin'ny 68%. Ny famokarana ara-barotra dia afaka mahatratra fahombiazana mihoatra ny 40%.

Afangaro ao anaty môdioly ny sela masoandro, ary miankina amin'ny toetrany sy ny filàn'ny tsena ny fampiharana azy. Ny fampiharana voalohany dia nahitana toby fifandraisana sy zanabolana, izay taty aoriana dia niitatra tany amin'ny faritra fonenana toy ny tafon-trano misy masoandro. Amin'ireny toe-javatra ireny, ny toerana fametrahana voafetra sy ny filàna angovo be dia be dia nankafizin'ny môdioly silikônina kristaly. Miaraka amin'ny fivoaran'ny orinasa mpamokatra herinaratra avy amin'ny masoandro amin'ny ambaratonga lehibe sy ny photovoltaics mitambatra amin'ny tranobe (BIPV), ny fiheverana ny vidiny dia nitarika ho amin'ny fitomboan'ny fampiharana sela manify. Ny toe-javatra ara-tontolo iainana sy ny toetrandro koa dia misy fiantraikany amin'ny fampiasana teknolojia samihafa.

Fampiharana ny Teknolojian'ny Fotovoltaika avy amin'ny Masoandro

Mitaky rafitra PV avy amin'ny masoandro feno ny fanovana ny taratra masoandro ho herinaratra azo ampiasaina. Ny sela PV avy amin'ny masoandro no fototry ny rafitra, izay ahitana ihany koa ny "inverters", bateria, rafitra fanaraha-maso ary rafitra fizarana.

Fanasokajiana sy firafitry ny rafitra PV

Voasokajy ho tsy mifandray amin'ny tambajotra na mifandray amin'ny tambajotra ny rafitra PV avy amin'ny masoandro. Mety ho mitokana na mifangaro ny rafitra tsy mifandray amin'ny tambajotra.

Matetika ampiasaina any amin'ny faritra mitokana, tobin-tserasera, ary jiro an-dalambe avy amin'ny masoandro ny rafitra mitokana, izay miantehitra tanteraka amin'ny angovo avy amin'ny masoandro. Tafiditra ao anatin'izany ny môdioly avy amin'ny masoandro, ny "inverter", ny mpanara-maso, ny bateria, ny rafitra fizarana, ary ny fiarovana amin'ny tselatra. Misy fiantraikany lehibe amin'ny vidin'ny rafitra sy ny androm-piainany ny bateria sy ny mpanara-maso. Ny rafitra hybride dia mampifangaro ny angovo avy amin'ny masoandro amin'ny loharano hafa toy ny gropy diesel na ny turbine rivotra.

Ireo rafitra mifamatotra amin'ny tambajotra, izay matetika ampiasaina amin'ny tafo masoandro sy ireo orinasa mpamokatra herinaratra PV amin'ny ambaratonga lehibe, dia tsy mila fitaovana fitahirizana, ka mampihena ny fandaniana. Ireo rafitra ireo dia ahitana môdioly masoandro, inverter, rafitra fizarana, fiarovana amin'ny tselatra, ary rafitra fanaraha-maso. Amin'izao fotoana izao, ny rafitra mifamatotra amin'ny tambajotra dia mitentina 80% amin'ny fampiharana masoandro rehetra.

Teknolojia hafa momba ny famokarana herinaratra PV

Ankoatra ny teknolojian'ny sela PV amin'ny masoandro, ny teknolojia inverter, ny fampidirana tambajotra, ny fitahirizana ary ny fanaraha-maso marani-tsaina dia tena ilaina amin'ny rafitra famokarana herinaratra PV:

Miovaova arakaraka ny hamafin'ny taratra masoandro ny herin'ny sela masoandro, ka miteraka fahatapahana. Ny fampidirana tambajotra amin'ny ambaratonga lehibe dia mety hisy fiantraikany amin'ny tambajotra, ka mahatonga ny fanaraha-maso ny tambajotra sy ny fiarovana ny nosy ho tena ilaina.
Mikoriana mivantana (DC) ny herinaratra vokarin'ny môdioly masoandro, izay mitaky fiovam-po avo lenta ho mikoriana mifandimby (AC) amin'ny alàlan'ny "inverter".
Mety hisy fiantraikany amin'ny herin'ny môdiola ny anton-javatra toy ny mari-pana sy ny aloka, ka mitaky ny fanaraha-maso ny rafitra sy ny rafitra fanairana.
Tena ilaina ho an'ny orinasa mpamokatra herinaratra PV any amin'ny faritra mitokana ny teknolojia fanaraha-maso lavitra.
Mitarika amin'ny famokarana môdiola amin'ny masoandro i Shina raha ny kalitao sy ny habeny no jerena. Anisan'ny sehatra ahazoana tombony betsaka ao anatin'ny rojo indostria ny fanadiovana silikônina, ny inverters, ny rafitra fanaraha-maso, ary ny famokarana fitaovana PV. Ny fahazoana fandrosoana amin'ireo sehatra fototra ireo dia fanamby ho an'ny indostrian'ny PV any Shina.

Toe-javatra ankehitriny sy ny hoavin'ny famokarana herinaratra avy amin'ny masoandro