> Naidheachdan > Naidheachdan Companaidh

Dè a th’ ann an photovotaics?

2022-12-22

Is e photovoltaics an tionndadh dìreach de sholas gu dealan aig ìre atamach. Bidh cuid de stuthan a’ taisbeanadh seilbh ris an canar a’ bhuaidh photoelectric a bheir orra photons solais a ghabhail a-steach agus dealanan a leigeil ma sgaoil. Nuair a thèid na dealanan an-asgaidh sin a ghlacadh, thig sruth dealain a dh’ fhaodar a chleachdadh mar dhealan.

Chaidh a’ bhuaidh dealan-dealanach a thoirt fa-near an toiseach le eòlaiche fiosaig Frangach, Edmund Bequerel, ann an 1839, a lorg gun toireadh stuthan sònraichte a-mach beagan de shruth dealain nuair a bhiodh iad fosgailte do sholas. Ann an 1905, thug Albert Einstein cunntas air nàdar an t-solais agus a’ bhuaidh photoelectric air a bheil teicneòlas photovoltaic stèidhichte, airson an do choisinn e duais Nobel ann am fiosaig. Chaidh a 'chiad mhodal photovoltaic a thogail le Bell Laboratories ann an 1954. Chaidh a chlàradh mar bataraidh grèine agus mar as trice cha robh ann ach feòrachas oir bha e ro dhaor airson cleachdadh farsaing fhaighinn. Anns na 1960an, thòisich gnìomhachas an fhànais air a’ chiad fhìor fheum a dhèanamh den teicneòlas gus cumhachd a thoirt air bòrd bàta-fànais. Tro na prògraman fànais, chaidh an teicneòlas air adhart, chaidh a earbsachd a stèidheachadh, agus thòisich a ’chosgais a’ crìonadh. Rè èiginn lùtha anns na 1970n, fhuair teicneòlas photovoltaic aithne mar stòr cumhachd airson tagraidhean neo-fhànais.

Tha an dealbh gu h-àrd a’ sealltainn obrachadh cealla photovoltaic bunaiteach, ris an canar cuideachd cealla grèine. Tha ceallan grèine air an dèanamh den aon sheòrsa de stuthan semiconductor, leithid silicon, a thathas a’ cleachdadh ann an gnìomhachas microelectronics. Airson ceallan grèine, thathas a ’dèiligeadh gu sònraichte ri wafer tana semiconductor gus raon dealain a chruthachadh, deimhinneach air aon taobh agus àicheil air an taobh eile. Nuair a bhuaileas lùth solais cealla na grèine, thèid dealanan a leagail bho na dadaman anns an stuth semiconductor. Ma tha stiùirichean dealain ceangailte ris na taobhan adhartach is àicheil, a’ cruthachadh cuairt dealain, faodar na dealanan a ghlacadh ann an cruth sruth dealain - is e sin, dealan. Faodar an dealan seo a chleachdadh an uairsin gus cumhachd a thoirt do luchd, leithid solas no inneal.

Canar modal photovoltaic ri grunn cheallan grèine a tha ceangailte gu dealanach ri chèile agus air an cur suas ann an structar taic no frèam. Tha modalan air an dealbhadh gus dealan a thoirt seachad aig bholtadh sònraichte, leithid siostam cumanta 12 bholt. Tha an t-sruth a chaidh a thoirt a-mach gu dìreach an urra ri dè an ìre de sholas a bhios a’ bualadh air a’ mhodal.

Bidh na h-innealan PV as cumanta an-diugh a’ cleachdadh aon snaim, no eadar-aghaidh, gus raon dealain a chruthachadh taobh a-staigh semiconductor leithid cealla PV. Ann an cealla PV aon-snaim, chan fhaod ach photons aig a bheil an lùth co-ionann no nas motha na beàrn bann an stuth cealla dealanan a shaoradh airson cuairt dealain. Ann am faclan eile, tha freagairt photovoltaic de cheallan aon-snaim air a chuingealachadh ris a ’chuibhreann de speactram na grèine aig a bheil lùth os cionn beàrn bann an stuth sùghaidh, agus chan eilear a’ cleachdadh photons lùth nas ìsle.

Is e aon dòigh air faighinn timcheall air a’ chuingealachadh seo dà (no barrachd) cheallan eadar-dhealaichte a chleachdadh, le barrachd air aon bheàrn còmhlan agus barrachd air aon snaim, gus bholtadh a ghineadh. Canar ceallan “multijunction” riutha sin (ris an canar cuideachd ceallan “cascade” no “tandem”). Faodaidh innealan ioma-thaobhach èifeachdas tionndaidh iomlan nas àirde a choileanadh oir is urrainn dhaibh barrachd den speactram solais lùtha a thionndadh gu dealan.

Mar a chithear gu h-ìosal, tha inneal multijunction na chruach de cheallan aon-snaim fa leth ann an òrdugh teàrnaidh beàrn bann (me). Bidh an cealla àrd a’ glacadh na photons àrd-lùth agus a’ dol seachad air a’ chòrr de na photons gus an tèid an gabhail a-steach le ceallan beàrn bann nas ìsle.

Tha mòran de rannsachadh an latha an-diugh ann an ceallan ioma-thaobhach a 'cuimseachadh air gallium arsenide mar aon (no a h-uile gin) de na ceallan co-phàirteach. Tha ceallan mar seo air èifeachdas a ruighinn timcheall air 35% fo sholas na grèine dùmhail. Tha stuthan eile a chaidh a sgrùdadh airson innealan ioma-shnìomh air a bhith nan silicon amorphous agus copar indium diselenide.

Mar eisimpleir, tha an inneal multijunction gu h-ìosal a 'cleachdadh cealla àrd de phosphide gallium indium, "snaim tunail," gus cuideachadh le sruth dealanan eadar na ceallan, agus ceal ìseal de gallium arsenide.

Roimhe:Carson a bu chòir dhut a dhol airson photovoltaics?

Air adhart:Dè a th’ ann am bogsa combiner ann an solar?