> Nûçe > Nûçeyên Şirket

Fotovotaîk çi ye?

2022-12-22

Fotovoltaîk veguherîna rasterast a ronahiyê bo elektrîkê di asta atomê de ye. Hin materyal taybetmendiyek ku wekî bandora fotoelektrîkê tê zanîn nîşan didin ku dibe sedem ku ew fotonên ronahiyê bişoxilînin û elektronan berdin. Dema ku ev elektronên belaş têne girtin, tîrêjek elektrîkê derdikeve ku dikare wekî elektrîkê were bikar anîn.

Bandora fotoelektrîkê yekem car ji hêla fîzîknasekî Fransî, Edmund Bequerel, di sala 1839-an de hate destnîşan kirin, ku dît ku hin materyal dema ku li ber ronahiyê rûdinin dê mîqdarên piçûk ên elektrîkê hilberînin. Di sala 1905 de, Albert Einstein xwezaya ronahiyê û bandora fotoelektrîkê ya ku teknolojiya fotovoltaîk li ser bingeha wê ye, diyar kir, ji bo vê yekê wî paşê xelata Nobelê ya fîzîkê wergirt. Yekem modula fotovoltaîk di sala 1954-an de ji hêla Bell Laboratories ve hate çêkirin. Ew wekî pîlê tavê hate hesibandin û bi gelemperî tenê meraqek bû ji ber ku ew pir biha bû ku bikaribe berfireh were bikar anîn. Di salên 1960-an de, pîşesaziya fezayê dest bi karanîna yekem ciddî ya teknolojiyê kir da ku hêzê li ser keştiyên fezayê peyda bike. Bi bernameyên fezayê, teknolojî pêş ket, pêbaweriya wê hate saz kirin, û lêçûn dest pê kir. Di dema krîza enerjiyê de di salên 1970-an de, teknolojiya fotovoltaîk wekî çavkaniya hêzê ya ji bo serîlêdanên ne-fezayê hate naskirin.

Diagrama li jor xebata şaneyek fotovoltaîk a bingehîn, ku jê re hucreya rojê jî tê gotin, destnîşan dike. Hucreyên rojê ji heman cûreyên materyalên nîvconductor têne çêkirin, wekî silicon, ku di pîşesaziya mîkroelektronîkî de têne bikar anîn. Ji bo şaneyên rojê, waferek nîvconduktorê tenik bi taybetî tê derman kirin da ku zeviyek elektrîkê çêbike, li aliyekî erênî û ji hêla din ve neyînî. Dema ku enerjiya ronahiyê li şaneya rojê dikeve, elektron ji atomên di maddeya nîvconduktorê de qut dibin. Ger rêgirên elektrîkê bi aliyên erênî û neyînî ve werin girêdan, dorhêlek elektrîkê çê dikin, elektron dikarin di forma herikek elektrîkê de werin girtin -- ango elektrîkê. Dûv re ev elektrîk dikare ji bo hêzkirina barek, wekî ronahî an amûrek were bikar anîn.

Hejmarek hucreyên rojê bi elektrîkî bi hev ve girêdayî ne û di nav avahiyek an çarçoveyek piştgirî de têne danîn jê re modulek fotovoltaîk tê gotin. Modul têne sêwirandin ku elektrîkê di voltajek diyarkirî de peyda bikin, wekî pergala hevpar a 12 volt. Hêza ku tê hilberandin rasterast girêdayî ye ka çiqas ronahiyê li modulê dixe.

Amûrên PV-ya herî gelemperî ya îroyîn yek girêkek, an navbeynkar bikar tînin da ku di hundurê nîvconduktorek wekî hucreyek PV de zeviyek elektrîkê biafirînin. Di şaneyek PV-ya yek-hevvekirî de, tenê fotonên ku enerjiya wan ji valahiya bandê ya maddeya şaneyê wekhev an mezintir e, dikarin elektronek ji bo çerxa elektrîkê azad bikin. Bi gotineke din, berteka fotovoltaîk a şaneyên yek-hevgirêdanê bi beşa spektruma rojê ya ku enerjiya wê li ser valahiya bandê ya maddeya vegirtinê ye bi sînor e, û fotonên enerjiya kêmtir nayên bikar anîn.

Rêyek ku meriv li dora vê tixûbê bigire ev e ku meriv du (an jî bêtir) hucreyên cihêreng, bi zêdetirî yek valahiya bandê û bêtir ji yek hevbendiyê, bikar bîne da ku voltajekê çêbike. Vana wekî şaneyên "multijunction" têne binav kirin (ku jê re şaneyên "cascade" an "tandem" jî tê gotin). Amûrên multijunction dikarin karbidestiya veguheztinê ya tevahî bilindtir bi dest bixin ji ber ku ew dikarin zêdetir ji spektra enerjiya ronahiyê veguherînin elektrîkê.

Wekî ku li jêr tê xuyang kirin, amûrek pirzimanî stûnek ji hucreyên yek-hevokê yên takekesî ye ku bi rêza daketinê ya valahiya bandê ye (Mînakî). Hucreya jorîn fotonên bi enerjiya bilind digire û fotonên mayî derbas dike da ku ji hêla şaneyên band-valahiya jêrîn ve werin kişandin.

Piraniya lêkolînên îroyîn ên di hucreyên pirzimanî de balê dikişînin ser galium arsenide wekî yek (an hemî) ji hucreyên pêkhateyê. Hucreyên weha di bin tîrêja tavê ya konsantrekirî de gihîştine karîgeriyên li dora% 35. Materyalên din ên ku ji bo amûrên pirzimanî hatine lêkolîn kirin silicon amorf û dîselenîd indium sifir in.

Mînakî, amûra pirzimanî ya jêrîn şaneyek jorîn a galium indyum fosfide, "hevbendek tunelê", ji bo arîkariya herikîna elektronan di navbera şaneyan de, û şaneyek jêrîn a galium arsenide bikar tîne.

Pêşî:Çima divê hûn biçin fotovoltaîk?

Piştî:Çawa heqê barkirinê?