מיט טעכנאלאגישע פארשריטן און אינדוסטריע סקאלירונג, די קאסט פון פאטאוואטאליש (PV) קראפט דזשענעריישאַן האלט צו פאלן, פאזיציאנירנדיג עס אלס א וויכטיגע ענערגיע מקור פאר נאכhalטיגע אנטוויקלונג אין דער צוקונפט.
שליסל קאָמפּאָנענטן פון פאָטאָוואָלטאַיק טעכנאָלאָגיע
דער קערן קאָמפּאָנענט פון PV מאַכט דזשענעריישאַן טעכנאָלאָגיע איז די זונ PV צעל. די עוואָלוציע פון זונ PV צעלן קען זיין קאַטעגאָריזירט אין דרייַ דורות. די ערשטע דור באַשטייט פון סיליקאָן-באַזירטע זונ צעלן; די צווייטע דור כולל דין-פילם זונ צעלן; און די דריטע דור נעמט אַרום נייַע טעקנאַלאַדזשיז אַזאַ ווי הויך-קאָנצענטראַציע פאָטאָוואָלטאַיק (HCPV) צעלן, אָרגאַנישע זונ צעלן, פלעקסאַבאַל זונ צעלן, און פאַרב-סענסיטיזעד זונ צעלן. איצט, סיליקאָן-באַזירטע זונ צעלן דאָמינירן דעם מאַרק, בשעת דין-פילם צעלן געווינען ביסלעכווייַז מאַרק טיילן. רובֿ דריט-דור צעלן, אַחוץ HCPV, זענען נאָך אין דער פאָרשונג פאַסע.
סיליקאָן-באַזירטע זונ - צעלן
צווישן סיליקאָן-באַזירטע זונ - צעלן, איז מאָנאָקריסטאַלינע סיליקאָן טעכנאָלאָגיע די מערסט דערוואַקסן. די עפעקטיווקייט און קאָסטן פון די צעלן ווערן בפֿרט באַאיינפֿלוסט דורך דעם פאַבריקאַציע פּראָצעס, וואָס נעמט אַרײַן טריט ווי ינגאָט קאַסטינג, וועיפֿער סלייסינג, דיפֿוזיע, טעקסטשערינג, פאַרשטעלן דרוקן און סינטערינג. זונ - צעלן פּראָדוצירט דורך דעם קאַנווענשאַנאַלן פּראָצעס דערגרייכן טיפּיש אַ פאָטאָעלעקטרישע קאָנווערסיע עפעקטיווקייט פון 16-18%.
מאָנאָקריסטאַלינע סיליקאָן זונ - צעלן האָבן די העכסטע קאָנווערסיע עפעקטיווקייט אָבער זענען אויך די טייערסטע. פּאָליקריסטאַלין סיליקאָן זונ - צעלן פאָרשלאָגן אַ גוטע קאָסטן רעדוקציע דורך דירעקט מאַנופאַקטורינג גרויס-גרייס קוואַדראַט סיליקאָן ינגאָטס פּאַסיק פֿאַר מאַסע פּראָדוקציע. דער פּראָצעס איז פּשוטער, שפּאָרט ענערגיע, קאַנסערווירט סיליקאָן מאַטעריאַל, און ריקווייערז נידעריקער מאַטעריאַל קוואַליטעט.
רעדוצירן די קאסטן פון זונ - צעלן קען דערגרייכט ווערן דורך צוויי הויפט סטראַטעגיעס: פארקלענערן מאַטעריאַל קאָנסומאַציע (למשל, רעדוצירן סיליקאָן וועיפער גרעב) און פאַרגרעסערן קאָנווערזשאַן עפעקטיווקייט. מעטאָדן צו פֿאַרבעסערן עפעקטיווקייט אַרייַננעמען פאַרגרעסערן ליכט אַבזאָרפּשאַן (למשל, ייבערפלאַך טעקסטשערינג, אַנטי-רעפלעקטיוו קאָוטינג, רעדוצירן פראָנט עלעקטראָוד ברייט), רעדוצירן רעקאָמבינאַציע פון פאָטאָגענערייטאַד קאַריערז (למשל, עמטער פּאַסיוואַטיאָן), און מינאַמייז קעגנשטעל (למשל, לאָקאַלייזד דאָפּינג, צוריק ייבערפלאַך פעלד טעכנאָלאָגיע).
די העכסטע רעקארדירטע קאנווערזשאַן עפעקטיווקייט פאר מאנאקריסטאלינע סיליקאן זונ - צעלן איז 24.7%, דערגרייכט דורך די PERL סטרוקטור זונ - צעל פון די אוניווערסיטעט פון ניו סאוט וויילז. שליסל טעכנאלאגישע פֿעיִקייטן אַרייַננעמען נידעריק פאָספאָר דאָפּינג קאָנצענטראַציע אויף די סיליקאן ייבערפלאַך צו רעדוצירן ייבערפלאַך רעקאָמבינאַציע, הויך-קאָנצענטראַציע דיפוזיע אונטער פראָנט און הינטער ייבערפלאַך עלעקטראָודז צו פאָרעם גוטע אָהמיש קאָנטאַקטן, און די נוצן פון פאָטאָליטאָגראַפי צו שמאָלן די פראָנט ייבערפלאַך עלעקטראָודז, ינקריסינג די ליכט אַבזאָרפּשאַן געגנט. אָבער, די טעכנאָלאָגיע איז נאָך צו אינדוסטריאַליזירט.
אַנדערע טעכניקן צו פֿאַרבעסערן עפֿעקטיווקייט אַרייַננעמען BP Solar'ס ייבערפֿלאַך גרוווד טעקסטשערד סעלז און צוריק-קאָנטאַקט (EWT) טעכנאָלאָגיע. די ערשטע דערגרייכט אַן עפֿעקטיווקייט פֿון 18.3% דורך לאַזער גרוווינג, וואָס רעדוצירט די ברייט פֿון די פֿראָנט עלעקטראָדן און פֿאַרגרעסערט ליכט אַבזאָרפּציע. די לעצטע דערגרייכט אַן עפֿעקטיווקייט פֿון 21.3% דורך ברענגען די פֿראָנט עלעקטראָדן צו די צוריק, פֿאַרגרעסערנדיק די ליכט-אַבזאָרבינג געגנט.
דין-פילם זונ - צעלן
כאָטש קריסטאַלינע סיליקאָן זונ - צעלן דאָמינירן צוליב זייער הויך עפעקטיווקייט, איז עס שווער צו רעדוצירן זייער קאָסטן באַדייטנד צוליב דעם הויכן פּרייז פון סיליקאָן מאַטעריאַל. דין-פילם זונ - צעלן, וואָס נוצן ווייניקער מאַטעריאַל, זענען אַרויסגעקומען ווי אַ קאָסטן-עפעקטיוו אַלטערנאַטיוו. די הויפּט טייפּס פון דין-פילם צעלן אַרייַננעמען סיליקאָן-באַזירט דין-פילם צעלן, קאַדמיום טעלוריד (CdTe) צעלן, און קופּער אינדיום גאַליום סעלעניד (CIGS) צעלן.
סיליקאָן-באַזירטע דין-פילם צעלן זענען בלויז 2 מיקראָמעטער דיק, ניצן אַרום 1.5% פון די סיליקאָן מאַטעריאַל וואָס איז נויטיק פֿאַר קריסטאַלינע סיליקאָן צעלן. דעפּענדינג אויף די נומער פון PN דזשאַנקשאַנז, קענען די צעלן זיין איין-דזשאַנקשאַן, טאָפּל-דזשאַנקשאַן, אָדער מולטי-דזשאַנקשאַן, יעדער טויגעוודיק צו אַבזאָרבירן פאַרשידענע כוואַליע לענגקטס פון זונשייַן. די העכסטע עפעקטיווקייט פֿאַר איין-דזשאַנקשאַן צעלן איז אַרום 7%, בשעת טאָפּל-דזשאַנקשאַן צעלן קענען דערגרייכן 10%.
קאַדמיום דין-פילם צעלן (CdTe) פאָרשלאָגן העכערע עפעקטיווקייט (ביז 12%) צוליב זייערע גוטע ליכט אַבזאָרפּציע אייגנשאַפטן. אָבער, די קאַרסינאָגענע נאַטור פון קאַדמיום און די לימיטירטע נאַטירלעכע רעזערוון פון טעלוריום שטעלן לאַנג-טערמין אַנטוויקלונג טשאַלאַנדזשיז.
CIGS דין-פילם צעלן ווערן באטראכט ווי די צוקונפט פון הויך-עפעקטיוו דין-פילם טעכנאָלאָגיע. דורך אַדזשאַסטירן דעם פאַבריקאַציע פּראָצעס, קען זייער ליכט אַבזאָרפּציע ווערן פֿאַרבעסערט, וואָס פירט צו העכערע קאָנווערסיע עפֿעקטיווקייט. איצט דערגרייכן לאַבאָראַטאָריע עפֿעקטיווקייט 20.1%, בשעת קאמערציעלע פּראָדוקטן דערגרייכן 13-14%, מאַכנדיג זיי די מערסט עפֿעקטיוו צווישן דין-פילם צעלן.
דריטע-דור צעלן
טעאָרעטיש, קענען דריט-גענעראַציע צעלן דערגרייכן הויכע קאָנווערסיע עפעקטיווקייטן. אחוץ פֿאַר HCPV, זענען רובֿ נאָך אין דער פאָרשונג בינע. HCPV צעלן נוצן טיפּיש III-V האַלב-קאָנדוקטאָר מאַטעריאַלן, וואָס האָבן העכער היץ קעגנשטעל און האַלטן הויך קאָנווערסיע עפעקטיווקייט אונטער הויך באַלויכטונג. מולטי-דזשאַנקשאַן סטרוקטורן לאָזן די צעלן צו גלייַכן די זונ ספּעקטרום ענג, מיט טעאָרעטישע עפעקטיווקייטן ביז 68%. קאמערציעלע פּראָדוקציע קען דערגרייכן עפעקטיווקייטן העכער 40%.
זונ - צעלן ווערן איינגעשלאסן אין מאָדולן, און זייערע אַפּליקאַציעס הענגען אָפּ פון זייערע כאַראַקטעריסטיקס און מאַרק פאָדערונגען. פריע אַפּליקאַציעס האָבן אַרייַנגענומען קאָמוניקאַציע באַזע סטאַנציעס און סאַטעליטן, שפּעטער יקספּאַנדינג צו רעזידענטשאַל געביטן ווי זונ - דעכער. אין די סצענאַרן, לימיטירטע ינסטאַלירונג געביטן און הויך ענערגיע געדיכטקייט באדערפענישן האָבן פאַוואָריטעד קריסטאַליין סיליקאָן מאָדולן. מיט דער אַנטוויקלונג פון גרויס-וואָג זונ - מאַכט געוויקסן און בנין-ינטעגרירטע פאָטאָוואָלטאַיקס (BIPV), קאָסטן באַטראַכטונגען האָבן געפֿירט צו געוואקסן דין-פילם צעל אַפּלאַקיישאַנז. ענווייראָנמענטאַל און קלימאַטיש באדינגונגען אויך השפּעה די אַדאָפּטיאָן פון פאַרשידענע טעקנאַלאַדזשיז.
אַפּליקאַציעס פון זונ פאָטאָוואָלטאַיק טעכנאָלאָגיע
פארוואנדלען זונ-שטראלונג אין נוצבארע עלעקטריע פארלאנגט א פולשטענדיגע זונ-PV סיסטעם. זונ-PV צעלן פארמען די יסוד פון דעם סיסטעם, וואס נעמט אויך אריין אינווערטערס, באטעריעס, מאניטארינג סיסטעמען, און פארשפרייטונג סיסטעמען.
PV סיסטעם קלאַסיפיקאַציע און זאַץ
זונ - PV סיסטעמען ווערן קלאַסיפֿיצירט ווי אָדער אָף-גריד אָדער גריד-טייד. אָף-גריד סיסטעמען קענען זיין זעלבשטענדיק אָדער כייבריד.
זעלבשטענדיקע סיסטעמען ווערן טיפּיש גענוצט אין ווייטע געביטן, קאָמוניקאַציע באַזע סטאַנציעס, און זונ - גאַס לייץ, וואָס פאַרלאָזן זיך גאָר אויף זונ - ענערגיע. זיי אַרייַננעמען זונ - מאָדולן, ינווערטערס, קאָנטראָולערז, באַטעריעס, פאַרשפּרייטונג סיסטעמען, און בליץ שוץ. באַטעריעס און קאָנטראָולערז האָבן אַ באַטייטיק השפּעה אויף סיסטעם קאָסטן און לעבן. כייבריד סיסטעמען קאָמבינירן זונ - ענערגיע מיט אַנדערע קוועלער ווי דיזל דזשענערייטערז אָדער ווינט טורבינען.
גריד-געבונדענע סיסטעמען, וואָס ווערן געוויינטלעך גענוצט פֿאַר זונ - דעכער און גרויסע PV קראַפטווערק, דאַרפן נישט קיין סטאָרידזש עקוויפּמענט, וואָס רעדוצירט קאָסטן. די סיסטעמען אַרייַננעמען זונ - מאָדולן, ינווערטערס, פאַרשפּרייטונג סיסטעמען, בליץ שוץ, און מאָניטאָרינג סיסטעמען. איצט, גריד-געבונדענע סיסטעמען מאַכן אויס 80% פון אַלע זונ - אַפּליקאַציעס.
אנדערע PV מאַכט דזשענעריישאַן טעכנאָלאָגיעס
חוץ זונ - PV צעל טעכנאָלאָגיע, ינווערטער טעכנאָלאָגיע, גריד אינטעגראַציע, סטאָרידזש, און אינטעליגענטע מאָניטאָרינג זענען קריטיש פֿאַר PV מאַכט דזשענעריישאַן סיסטעמען:
די אויסגאבע פון זונ - צעלן ווערירט מיט דער אינטענסיטעט פון זונ - ראַדיאַציע, וואָס פירט צו אינטערמיטענץ. גרויס-מאָסשטאַביגע גריד אינטעגראַציע קען האָבן אַן השפּעה אויף דער גריד, מאַכנדיג גריד קאָנטראָל און אינזלאַנדינג שוץ עסענציעל.
זונ - מאָדול רעזולטאַט איז גלייַך קראַנט (DC), וואָס ריקווייערז הויך-קוואַליטעט קאַנווערזשאַן צו אָלטערנייטינג קראַנט (AC) דורך ינווערטערס.
מאָדול מאַכט אַרויסגאַנג קען זיין אַפעקטאַד דורך סיבות ווי טעמפּעראַטור און שאָטן, וואָס נייטיקט סיסטעם מאָניטאָרינג און אַלאַרם סיסטעמען.
ווײַט קאָנטראָל טעכנאָלאָגיע איז וויכטיק פֿאַר PV מאַכט פאַבריקן אין ווײַטע געביטן.
כינע פירט אין זונ -מאָדול פּראָדוקציע אין טערמינען פון קוואַליטעט און גרייס. הויך-פּראָפיט געביטן אין דער אינדוסטריע קייט אַרייַננעמען סיליקאָן רייניקונג, ינווערטערס, מאָניטאָרינג סיסטעמען, און PV ויסריכט פּראָדוקציע. דערגרייכן דורכברוכן אין די שליסל געביטן איז אַ אַרויסרופן פֿאַר כינע'ס PV אינדוסטריע.
איצטיקער סטאַטוס און צוקונפֿטיקע פּראַספּעקטן פון זונ - פּוו מאַכט דזשענעריישאַן
צוליב הויכע קאסטן, האט זונ-PV קראפט פראדוקציע נישט געזען גרויס-מאסשטאב אנטוויקלונג ביזן סוף פונעם לעצטן יארהונדערט. אריינקומענדיג אין 21סטן יארהונדערט, מיט פארבעסערטער עפעקטיווקייט און שנעל-פאלענדע קאסטן, האט זונ-PV קראפט פראדוקציע דערלעבט שנעלן וואוקס, מיט אינסטאלירטע קאפאציטעט וואס וואקסט יערליך. גלאבאלע יערליכע אינסטאלירטע קאפאציטעט איז געשטיגן פון 1.4 גיגאואט אין 2000 צו 22.8 גיגאואט אין 2009. אייראפעאישע לענדער ווי דייטשלאנד, איטאליע און שפאניע זענען הויפט מארקפלעצער, מיט דער אי.יו. פלאנירנדיג צו פארגרעסערן דעם חלק פון זונ-קראפט צו 12% פון דער גאנצער עלעקטריע צושטעל ביז 2020. אנטוויקלענדיקע לענדער ווי כינע און אינדיע האבן אויך ארויסגעגעבן זונ-קראפט אנטוויקלונג פלענער. חוץ קאמוניקאציע באזע סטאנציעס, זונ-דעכער און PV קראפטווערק, ווערט זונ-PV קראפט פראדוקציע איצט ברייט גענוצט אין פארשידענע מאבילע דעווייסעס.
אלס אן ערגאנצע און אלטערנאטיווע ענערגיע מקור, אנטוויקלט זיך זונ פאוטא-וועב טעכנאלאגיע שנעל, מיט פארקלענערטע דזשענעראציע קאסטן. מיט אנגייענדע טעכנאלאגישע פארשריטן, איז זונ-ענערגיע, אלס א ריינע און באנייבארע רעסורס, גרייט צו ווערן א שליסל ענערגיע מקור פאר נאכhalטיגע אנטוויקלונג.
