سلول خورشیدی چیست : ساخت ، کار و کاربردهای آن

سلول خورشیدی

سلول خورشیدی چیست : ساخت ، کار و کاربردهای آن
0

سلول خورشیدی (یا سلول “فتوولتائیک”) وسیله ای است که فوتون ها را از خورشید (نور خورشیدی) به برق تبدیل می کند.تولید فوتون ها

به طور کلی ، یک سلول خورشیدی که هم منابع نور خورشیدی و هم غیر قطبی نور را شامل می شود (مانند فوتون های لامپ های رشته ای) به سلول فتوولتائیک گفته می شود.

اصولاً دستگاه فقط باید دو کارکرد را انجام دهد: تولید عکسبرداری حاملهای بار (الکترونها و سوراخها) در ماده جذب کننده نور و جداسازی حامل های بار به تماس رسانا که انتقال برق را انجام می دهد.

سلولهای خورشیدی کاربردهای زیادی دارند.

از نظر تاریخی سلولهای خورشیدی در شرایطی استفاده می شوند که توان الکتریکی از شبکه در دسترس نباشد ، مانند سیستم های قدرت از راه دور ، ماهواره های مدار زمین ، سیستم های مصرفی ، مانند ماشین حساب های دستی یا ساعت مچ دست ، تلفن های رادیویی از راه دور و برنامه های پمپاژ آب.

سلولهای خورشیدی به عنوان یکی از فن آوریهای مهم در جهت تأمین انرژی پایدار در نظر گرفته می شوند.

می دانیم که پانل های خورشیدی را می توان با تعدادی سلول خورشیدی طراحی کرد. عملکرد اصلی سلولهای خورشیدی یا سلولهای PV تولید برق با مقدار مشخص است زیرا هر سلول در پنل خورشیدی به صورت جداگانه کار می کند. بنابراین با جمع آوری برق از هر سلول ، پنل خورشیدی برق تولید می کند. این پنل ها در خانه ها برای تأمین برق برای نیازهای مختلف استفاده می شوند. 

هنگامی که تعدادی پنل به هم وصل شدند ، آن را به عنوان یک آرایه خورشیدی می شناسند. در این آرایه ، برق از هر پنل می تواند به اینورتر منتقل شود. بنابراین این اینورتر برق را از DC به AC برای استفاده در منازل تبدیل می کند. انرژی خورشیدی بدون طراحی مناسب سلولهای خورشیدی امکان پذیر نیست.

سلول خورشیدی چیست؟

 

سلول خورشیدی یک IS الکترونیکی وسیله ای است که جلب نور خورشید و تبدیل آن را به طور مستقیم به برق . این در مورد اندازه کف دست یک فرد بالغ ، به شکل هشت ضلعی و سیاه مایل به آبی است. سلولهای خورشیدی معمولاً برای ایجاد واحدهای بزرگتر به نام ماژول های خورشیدی در کنار یکدیگر قرار می گیرند ، خود آنها را حتی در واحدهای بزرگتر که به عنوان پانل های خورشیدی شناخته می شوند

 (صفحات رنگی سیاه یا آبی که در خانه های افراد مشاهده می کنید – به طور معمول با چند صد سلول خورشیدی جداگانه در پشت بام) جفت می شوند. خرد شده در تراشه ها (برای تأمین انرژی برای وسایل کوچک مانند ماشین حساب های جیبی و ساعت های دیجیتال).

تعریف: مؤلفه ای که برای طراحی پانل خورشیدی استفاده می شود به عنوان سلول خورشید یا سلول PV شناخته می شود. این سلول ها نقش اساسی در تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریسیته دارند و به عنوان اثر PV شناخته می شوند. خصوصیات الکتریکی سلولهای خورشیدی مانند ولتاژ ، مقاومت و جریان در معرض نور خورشید تغییر می کند. یک پنل خورشیدی با ترکیب تعدادی سلول تشکیل می شود. یک سلول خورشید تنها یک ولتاژ در حدود ۰٫۵ ولت تا ۰٫۶ ولت تولید می کند. (الکتریسیته ساکن)

سلول خورشیدی
سلول خورشیدی

 

ساخت سلول خورشیدی

 

ساخت سلول خورشیدی در زیر نشان داده شده است. لایه اوج این سلول شامل یک شیشه پوشش ضد انعکاس است. این شیشه نگهبانان نیمه هادی مواد در برابر نور خورشید است. در این سلول الگوهای شبکه کوچک با نوارهای فلزی اندک در زیر شیشه موجود است. به این ترتیب که با استفاده از شیشه ، نوارهای فلزی و روکش ضد انعکاس ، می توان لایه بالایی این سلول را تشکیل داد.(خورشیدی چیست)

ساخت سلول های خورشیدی
ساخت سلول های خورشیدی

مهمترین قسمت سلول لایه میانی است که در آن می توان انرژی خورشیدی را از طریق اثر فتوولتائیک تشکیل داد. از دو لایه نیمه هادی تشکیل شده است که از مواد نوع P و n تشکیل شده اند.

لایه پایه این سلول از دو بخش تشکیل شده است. یک الکترود فلزی عقب در زیر نیمه هادی از نوع p قرار دارد و برای تولید یک جریان الکتریکی در لایه اوج با شبکه فلزی کار می کند.

یک لایه بازتابنده آخرین لایه در این سلول است که برای کاهش افت نور در سیستم استفاده می شود. بر اساس کاربرد ، سلول های خورشیدی بر اساس کاربرد و هزینه خود از مواد مختلفی استفاده می کنند.

کار سلول خورشیدی

 

هنگامی که انرژی خورشیدی روی یک صفحه خورشیدی بیفتد ، آن را جذب می کند. هر پانل در پنل خورشیدی شامل مواد نیمه رسانا برای ترکیب خواص عایق ها و فلزات است. بنابراین باعث می شود انرژی نور به الکتریکی تبدیل شود. هنگامی که انرژی خورشید روی تابلو می افتد ، سپس یک نیمه هادی جذب می شود ، انرژی فوتون ها به الکترون ها منتقل می شود و اجازه می دهد جریان الکترون ها از طریق مواد مانند جریان الکتریکی جریان یابد. انواع مختلفی از نیمه هادی ها وجود دارد که در سلول های خورشیدی مانند سیلیکون ، فتوولتائیک ها مانند فیلم نازک ، آلی و فتوولتائیک غلظت مورد استفاده قرار می گیرد.

سری ترکیبی از سلولهای PV

 

وقتی دو یا چند سلول خورشید به صورت سری به هم وصل شوند ، به آن مجموعه ای از سلولهای خورشیدی گفته می شود. اتصال سلولهای خورشیدی به صورت سری می تواند با اتصال ترمینال + Ve پانل به ترمینال –Ve پانل دوم انجام شود. در این ارتباط جریان خروجی سلولهای خورشیدی یکسان است اما ولتاژ i / p آنها دو برابر می شود.

به عنوان مثال: اگر چهار صفحه خورشیدی را در یک مجموعه سری به هم وصل کنیم ، سپس هر پنل خورشیدی با ۱۰ آمپر و ۵ آمپر که دارای درجه بندی می شوند ، در این صورت مجموع آرایه پانل ها ۴۰ ولت در ۵ آمپر خواهد بود.

ترکیب موازی سلولهای PV

 

هنگامی که دو یا چند سلول خورشیدی به طور موازی به هم متصل می شوند ، به آن ترکیب موازی سلولهای خورشیدی گفته می شود. اتصال سلولهای خورشیدی به طور موازی با اتصال تمام پایانه های + Ve پانل ها به طور مشترک انجام می شود در حالی که تمام پایانه های –Ve پانل ها به طور مشترک انجام می شوند. در این اتصال موازی ، جریان خروجی سلولهای خورشیدی دو برابر است اما ولتاژ i / p آنها یکسان است.

به عنوان مثال: اگر چهار صفحه خورشیدی را در یک ترکیب موازی متصل کنیم ، سپس هر پنل خورشیدی با ۱۰ ولت و همچنین ۵ آمپر که دارای درجه بندی می شوند ، در این صورت مجموع آرایه پانل ها ۱۰ ولت در ۲۰ آمپر خواهد بود.

سری-ترکیب موازی سلولهای PV

 

در سری به ترکیب موازی سلولهای خورشیدی ، هر دو مقدار جریان و همچنین ولتاژ افزایش می یابد. بنابراین ، این پانل ها با سری و اتصال موازی سلول ها طراحی می شوند. (تقسیم ولتاژ)

مزایای

مزایای سلولهای خورشیدی شامل موارد زیر است.

  • این یک منبع انرژی تجدید پذیر است
  • با استفاده از این ، صورتحساب برق کاهش می یابد.
  • هزینه نگهداری کمتر است
  • ساده برای کار
  • این صدا و تولید گازهای گلخانه ای ایجاد نمی کند
  • برای تولید برق از آب یا سوخت استفاده نمی کند.
  • طول عمر این سلولها حدود ۳۰ سال است
  • به نگهداری کمتری احتیاج دارد

مضرات انرژی خورشیدی

مضرات سلولهای خورشیدی شامل موارد زیر است.

  • بستگی داره که هوا چطور باشه
  • ذخیره انرژی خورشیدی گران است
  • فضای بیشتری را اشغال می کند

برنامه های کاربردی

کاربردهای سلولهای خورشیدی موارد زیر را شامل می شود.

  • نرده های برقی
  • سیستم های روشنایی از راه دور
  • تصفیه آب
  • پمپاژ آب
  • برق اضطراری
  • ماهواره ها
  • منبع تغذیه قابل حمل

سؤالات متداول

۱) تفاوت یک سلول خورشیدی با سلول فتوولتائیک چیست؟

سلول PV زیر مجموعه ای از سلولهای خورشیدی است در حالی که یک سلول خورشید انتشار خورشید را به انرژی عملکردی تبدیل می کند.

 

۲) انواع سلولهای خورشیدی چیست؟

آنها باریک فیلم ، تک رنگ و چند کریستالی هستند ،

۳) حداکثر توان سلولهای خورشیدی چقدر است؟

سلول خورشید سیلیکون از نوع تک هسته ای ۰٫۶۰ ولت در دمای سلول ۲۵ درجه سانتیگراد تولید می کند. دمای سلول خورشید در آفتاب کامل نزدیک به ۴۵ درجه سانتی گراد خواهد بود.

۴) آیا سلولهای خورشیدی یک دیود هستند؟

بله دیود است؟

۵) نام دیگری برای سلولهای فتوولتائیک چیست؟

سلول خورشیدی

بنابراین ، این همه در مورد مروری بر سلول خورشید ، ساخت و ساز با کار و کاربردهای آن است. بازده سلول خورشیدی فقط مجموع انرژی الکتریکی حاصل از سلول است که از انرژی حاصل از نور خورشید جدا می شود. مقدار برق حاصل از سلولهای خورشیدی عمدتا به مقدار پرتو قابل دسترسی و همچنین ویژگیهای بی شماری این سلول بستگی دارد.

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.