Aurinkokennotyypit ja niiden ominaisuudet

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Aurinkoparistot ovat alkaneet saada suosiota väestön keskuudessa. Ne asennetaan talojen, ajoneuvojen katoille. Jotkut niistä on jopa sovitettu elektroniikkaan, rannekelloihin. Tällä hetkellä niistä on tullut täysi vaihtoehto sähköenergialle tai täydentää niitä.

Miten ne toimivat?

Aurinkomoduulit ovat aurinkosähköjärjestelmän tärkein elementti. Ne ovat paneeli, joka sisältää piistä valmistettuja aurinkokennoja.

Sähkön tuottamiseksi kaikki nämä komponentit kootaan lohkoiksi, jotka sitten peitetään laminoidulla kalvolla - tämä on välttämätöntä tiivistämiseen. Sen jälkeen kaikki asetetaan kehykseen. Laite on melko yksinkertainen, mutta sen kokoaminen kotona on ongelmallista. On mahdotonta koota aurinkokennoa itse, mitä ei voida sanoa paneelista.

Näkymät

Aurinkoparistot on jaettu useisiin tyyppeihin. Niistä voidaan erottaa kolme:

• Yksikiteinen. Sen valmistusprosessissa käytetään materiaalia puhtaan piin muodossa. Tämän perustan avulla voit saada enemmän tehokkuutta työstäsi. Tehokkuus vaihtelee tässä tapauksessa 15-20%.
• Amorfinen pii. Tuotantohetkellä käytetään järjestelmää - haihdutusvaihetta. Silikonilla on suojakerros. Monet piiaurinkokennojen edut sisältävät hyväksyttävät kustannukset, jotka saavutetaan tuotannossa käytetyn yksinkertaisen tekniikan ansiosta. Tällaiset järjestelmät ovat pinta-al altaan suuria. Tehokkuus vaihtelee 5 %:sta 8 %:iin.
• Monikiteinen. Tämä aurinkokenno on valmistettu amorfisesta piistä. Sitä ei venytetä valmistusprosessin aikana. On alhaiset kustannukset. Sitä voidaan käyttää paitsi jokapäiväisessä elämässä, myös teollisuudessa. Tehokkuus on 10-14 %.

Aurinkopaneelien plussat ja miinukset

Aurinkopaneelit koostuvat aurinkokennoista, jotka muuttavat auringosta tulevan energian sähköksi käytön aikana.

Jotkin eduista sisältävät seuraavat kohdat:

1. Akun koko rakenne on melko yksinkertainen, siinä ei ole liikkuvia osia. Työt suoritetaan vakaasti ja keskeytyksettä, luotettavuustaso on korkea.
2. Asennus ei ole vaikeaa. Ei vaadi kallista järjestelmän ylläpitoa.
3. Auringon energia muunnetaan välittömästi sähköksi, lisäaikaa ei tarvita.
4. Energiaa syntyy koko päivän ajan niin kauan kuin aurinko paistaa. Joissain tapauksissa on mahdollista saada sähköä pilvisenä aikana, mutta työn tehokkuus laskee.
5. Käyttöikä on pitkä, sitä ei mitata vuosissa, vaan kymmenissä vuosissa.
6. Tuotantoprosessissa käytetään ympäristöystävällisiä materiaaleja, mitä pidetään erittäin tärkeänä nyky-yhteiskunnassa, jossa ympäristön kanssa on vaikeaa.

Kaikista eduista huolimatta työssä voi olla kielteisiä puolia:

1. Piipohjaiset puolijohteet ovat kalliita. Tätä materiaalia pidetään koko järjestelmän pääelementtinä. Se vaikuttaa sekä itse paneelin kustannuksiin että vastaanotetun energian hintaan.
2. Tehokkuus on alhainen. Tähän mennessä akun teho 1 neliötä kohti on noin 120 wattia. Tämä ilmaisin on niin merkityksetön, että vastaanotettua sähköä on täysin mahdotonta käyttää pienen huoneen valaisimiin.
3. Sähkön saaminen riippuu päivänvalon pituudesta, sääolosuhteista ja vuodenajoista. Esimerkiksi talvella vastaanotetun energian taso laskee merkittävästi. Tämä johtuu pilvisestä taivaasta, sumuista ja lyhyistä päivänvaloista.

Missä voin käyttää sitä?

Näitä paneeleita käytetään laaj alti paitsi jokapäiväisessä elämässä, elämänprosessissa myös teollisuudessa ja tuotannossa:

• ne lataavat kotitalouksien akkujasähkölaitteet;
• sähköauton lataus käynnissä;
• niitä voidaan käyttää sähkön tuottamiseen kokonaisiin rakennuksiin;
• joissakin tapauksissa on mahdollista käyttää tietyillä paikkakunnilla;
• niistä saa energiaa jopa avaruudessa.

Kaikki päivänvalossa syntyvä energia varastoidaan paristoihin, minkä jälkeen laitteet voivat toimia myös pimeässä.

Mikä on toimintaperiaate ja laite?

Aurinkokennot toimivat samalla periaatteella kuin silloin, kun niitä kehitettiin. Tämä periaate on tuttu kaikille, koska sitä tutkittiin koulun opetussuunnitelmassa suorittamalla fyysisiä kokeita. Transistori, jolla ei ollut yläkantta, antoi valon päästä p- ja n-liitokseen.

Vinttimittarin kytkemisen jälkeen voitiin nähdä, että pieni määrä energiaa vapautui sillä hetkellä, kun auringonsäteet osuivat. Aiemmin tutkijat suorittivat kokeita työssään ja lisäsivät siirtymäaluetta. Tämän seurauksena ilmestyi aurinkopaneeleja.

Aurinkokunnan elementtien suunnittelu sisältää:

• Pinta läpinäkyvää lasia. Auringon säteet putoavat hänen päälleen.
• Lasit on kiinnitetty paneelin jäykiin reunoihin. Ne ovat metallilevyjä, jotka toimivat samalla positiivisina elektrodeina.
• Kemiallinen aurinkoelementti. Piityyppi p.
• Piityyppi n.
• Pohjaalustavalmistettu metallista, joka on suunniteltu toimimaan negatiivisina elektrodeina.

On syytä tietää, että auringosta tulevaa energiaa ei voida vastaanottaa koko päivän ajan. Akut eivät toimi yöllä. Talvella päivänvaloa lyhennetään. Tällaisina hetkinä päälaite tarvitsee lisäyksen energian varastointilaitteen muodossa.

Useimmissa tapauksissa käytetään sähköakkua. Se on kytketty paneeliin ja varastoi tuotetun energian, mikä johtaa töihin iltaisin.

Tehokkuustaso riippuu täysin käytetystä materiaalista. Esimerkiksi yksikiteistä piitä käytettäessä se on lähes 20 %, monikiteinen pii vähentää tätä lukua 10 %. Tehokkuustasoon voivat vaikuttaa pinnan sileys, ilman lämpötila, akkujen sijainti aurinkoon.

Mitä käytön merkitystä on?

Tänään ympäristöystävällisten materiaalien käyttö on tärkeintä. Sähkö, joka saadaan voimalaitoksissa - ydin-, vesi-, lämpö-, on jatkuvasti kalliimpaa. Tämä johtuu kalliista tuotannosta. Aurinkoakkua käytettäessä ihminen voi oikeutetusti pitää itseään itsenäisenä, jopa v altiosta, joka tarjoaa sähköä käyttöön liian kalliilla hinnalla.

Jos käytät tietyn summan rahaa kerran, voit unohtaa kokonaan sähkölaskut, mittarit ja sähköt. Tällä hetkellä kun nämä paneelit asennetaan, koko talo on käännettynä. Tämä sisältää eivain valoa, mutta myös lämmitystä, LVI - kuumaa vettä.

Sunshine on erinomainen sähkönlähde. Ja mikä tärkeintä, tämä lähde on ilmainen, ympäristöystävällinen ja ehtymätön.

Yksikiteisiin perustuvien alkuaineiden tuotannon vaiheet

Useimmat aurinkokennot on valmistettu monikiteisestä ja yksikiteisestä piistä. Tuotantoprosessi vaatii paljon aikaa, vaivaa ja rahaa.

Yksikiteisen piin tärkeimmät tuotantovaiheet ovat:

1. Piin tuotanto. Piin saamiseksi käytetään kvartsihiekkaa, joka sisältää suuren määrän piidioksidia. Tällainen hiekka käy läpi useita puhdistusvaiheita, joiden avulla voit poistaa hapen kokonaan. Tämä johtuu sulamisesta korkeassa lämpötilassa kemikaalien avulla.
2. Hanki kristallin. Puhdistuksen jälkeen silikoni muuttuu läpinäkyväksi. Kiteet alkavat kasvaa virtaviivaistaakseen rakennetta. Prosessi on seuraava: piipalat asetetaan upokkaaseen, kuumennetaan ja sulatetaan. Sulaan massaan lisätään kristallinäytteitä, jotka jakautuvat tasaisesti koko pinnalle ja alkavat kasvaa kerroksittain. Tämä prosessi kestää kauan, ja tuloksena on suuri, yhtenäinen kide.
3. Käsitellään. Tämä prosessi alkaa kiteen mittauksella ja jatkokäsittelyllä halutun muodon saamiseksi. Poistuessaanupokkaasta kiteellä on pyöreä muoto, mikä on hankala jatkokäyttöön. Jotta sitä voidaan käyttää, sen on oltava neliön muotoinen. Kun valmis materiaali on käsitelty teräslangoilla, se leikataan identtisiksi levyiksi langalla. Levyjen koko vaihtelee välillä 0,25 - 0,3 senttimetriä. Sen jälkeen ne puhdistetaan, tarkastetaan vikojen ja syntyvän energian var alta.
4. Aurinkosähkökennon kehittäminen. Jotta pii voisi tuottaa sähköenergiaa, siihen lisätään booria ja fosforia. Käsittelyn jälkeen fosfori on vapaa elektroni tyyppiä n, ja boorin puoli ei sisällä näitä elektroneja ja on tyyppiä p. Siten näiden kahden puolen väliin tulee siirtymä.
5. Kokoamisprosessi. Aluksi levyt yhdistetään ketjuun ja sitten - lohkoon. Yhden levyn keskimääräinen teho on 2 V ja 0,6 W jännite. Akun teho riippuu täysin kennojen lukumäärästä. Jännitetaso saadaan kytkentäsekvenssistä. Kaikki elementit ja moduulit on kytketty rinnakkain. Kaikki solut peitetään erityisellä kalvolla, siirretään lasipinnalle ja asetetaan suorakaiteen muotoiseen kehykseen. Kun moduuli on valmis, se testataan. Täydellisen tarkistuksen jälkeen se on käyttövalmis.

Aurinkopaneelit voidaan kytkeä toisiinsa rinnan, sarjaan tai rinnan sarjaan. Valinta riippuu täysin siitä, mikä jännitetaso sinun täytyy saada prosessissa.

Monikiteisen piin valmistusprosessi

KäsittelyMonikiteiseen piiin perustuvan moduulin valmistus tapahtuu samalla tavalla kuin yksikiteisellä piillä. Ero on läsnä vain kiteiden kasvussa. Tätä varten on useita menetelmiä, mutta tällä hetkellä vain yksi on saavuttanut suosion - Siemens-prosessi. Menetelmän koko olemus on siinä, että silaani pelkistetään aluksi ja vapaata piitä saostetaan. Tämä tehdään vuorovaikutuksessa erityisen seoksen kanssa, joka sisältää alkuaineita vetyä ja silaania käyttäen lämpötilaa 600-1350 Celsius-astetta.

Näin aurinkokennojen valmistusprosessi toimii.

Kuinka tehdä aurinkopaneeli kotona?

Monilla on tapana olettaa, että tee-se-itse-aurinkokennoja on melko vaikea koota, jopa lähes mahdotonta. Itse asiassa kaikki on erilaista. Se vaatii paljon vaivaa, mutta itse prosessi ei ole vaikea, kuten aluksi näyttää. Suurin vaikeus, jota saatat kohdata työprosessissa, on aurinkokennon kerääminen omilla käsilläsi. Jos onnistut luomaan tällaisen mekanismin itse, voit ajatella paitsi kieltäytymistä maksamasta apuohjelmia, myös oman yrityksesi toteuttamista. Tällä hetkellä aurinkopaneelit ovat erittäin tärkeitä niiden tuottaman energian myynnin kann alta. Mikä tärkeintä, maksu suoritetaan yhdessä vakaimmista valuutoista - eurosta. Eikö aurinkokennojen tuotanto ole huomion arvoista?

Jotta voit työskennellä valokennojen kanssa, sinulla on oltavataitoja ja kokemusta tällä alalla. Ensinnäkin tämä koskee juottamista sekä kaikkien elementtien kunnioittamista. Työskentelyä varten sinulla on oltava hyvä juotostyökalu, joka sopii herkkään työhön. Yksi- ja monikiteiden luominen yksin ei toimi. Tätä varten voit käyttää valmiita aihioita.

Photocells

Työssä ensimmäinen askel on valita tarvittavat valokennot. Paristokäyttöön voidaan käyttää poly- ja monokennoilla varustettua silikonia. Tärkeintä on ottaa huomioon suoritustaso ja vivahteet työskennellessään. Esimerkiksi yksisoluissa hyötysuhde on korkeampi, mutta monisoluissa pilvisellä säällä menetetään merkittävästi energiaa.

Kaikki solut on jaettu luokkiin. Niitä on yhteensä neljä. A-luokka on paras laatu ilman vikoja. Tätä luokkaa käytetään vankkojen ja suurten organisaatioiden, yritysten työssä. Suorituskyky on korkea, mutta kustannukset ovat kohtuulliset.

Kun akku on itse valmistettu, voidaan valita luokka B. Tehokkuus on alhaisempi kuin edellisissä kennoissa, mutta hinta on huomattavasti erilainen. Jotkut organisaatiot käyttävät tätä luokkaa valmistaessaan akkuja myyntiin, mikä selittää alhaisen tehokkuuden.

Jotkut ihmiset ostavat kaiken tarvitsemansa verkkokaupoista. Jos menet erikoisliikkeeseen, voit ostaa kaikki komponentit kerralla. Silloin sinun ei tarvitse odottaa toimitusta.

Lavat

Aurinkokennon keräämiseen kennot eivät yksin riitä, koska niiden täytyy jotenkinmuodostaa yhteyden toisiinsa kaavion mukaisesti. Tämä vaatii johtimien ja lisämateriaalien käyttöä. Siksi jotkut valmistajat tarjoavat ostettavaksi valmiin sarjan, jossa kaikki työssä tarvittava materiaali on jo valmiina.

Tämä sarja voi sisältää jopa 72 elementtiä, johtimia, renkaita, diodeja piirille sekä kynän, joka sisältää erikoishapon juottamiseen.

Jotkin sarjat voivat sisältää valmiita valokennoja, joihin johtimet juotetaan. Keräämiseen riittää, että keräät kaiken järjestelmän mukaisesti ja yhdistät. Tämä vaihtoehto on optimaalinen, kun aurinkopaneelien kokoamiseen käytettävät aurinkokennot kytketään käsin. Materiaali on hyvin pientä ja herkkää, mikä aiheuttaa useita ongelmia prosessissa.

Juotos

Jos kaikki materiaalit - elementit ja johtimet - ostettiin erikseen, koko aurinkokennojen juotosprosessi näyttää tältä:

1. Johtimet leikataan haluttuun pituuteen. On parasta tehdä tämä työ mallin mukaan.
2. Johtimet on sijoitettu siististi valokennoon.
3. Happoa ja juotetta levitetään juotoskohtaan. Voit välttää siirtymisen asettamalla raskaan esineen toiseen päähän.
4. Johdin on juotettava huolellisesti. Koska solut ovat melko hauraita, ei ole suositeltavaa kohdistaa niihin väkisin.

Tämä työ on erittäin vaivalloista, ei ole tosiasia, että kaikki sujuu oikein ensimmäisellä kerralla, saatat joutua toistamaan koko prosessin useita kertoja. Jos opit sääntöjä, voit ymmärtääettä hopeajohtimien kerrostaminen on suunniteltu kolmelle juotosjaksolle. On tapauksia, joissa johtimiin levitetään valmiiksi juotetta, josta valmistaja varoittaa välittömästi. Mutta on parasta soveltaa sitä lisäksi. Käytön aikana aurinkokennojen pinoaminen päällekkäin on kiellettyä, koska ne voivat vaurioitua korkean paineen vuoksi.

Sinetöinti

Viimeinen työvaihe on kaikkien elementtien tiivistäminen. Mutta ennen kuin jatkat tätä, sinun on kiinnitettävä huomiota juotoksen luotettavuuteen. Tätä varten käytetään yleismittaria. Tarkastus voidaan suorittaa kaikkien töiden jälkeen tai koko prosessin aikana, jokaisen yksittäisen elementin juottamisen jälkeen.

Sinetöintiprosessissa käytetään usein piitiivisteainetta. Ensinnäkin se levitetään elementtien liitoksiin ja sitten koko paneelin pintaan. Tällaista työtä varten voit käyttää harjaa, mutta sinun on käytettävä sitä vain liitoksissa, koska solut on mahdollista siirtää helposti paik altaan. Kun kaikki on kuivunut, voit sulkea kannen.

Akun valinta taloon

Tällä hetkellä löydät akkuja kahdentyyppisillä aurinkokennoilla: yksikiteinen, monikiteinen.

Jokaisella tyypillä on hyvät ja huonot puolensa, jotka sinun on tiedettävä etukäteen, ennen kuin teet ostoksen.

Markkina- ja tuotantomahdollisuudet eivät pysähdy, valmistusprosessiin tulee säännöllisesti uusia tuotteita, joissa käytetään erilaisia teknologioita. Ennen valinnan tekemistä on suositeltavaa kiinnittää huomiota ominaisuuksiinaurinkokennot: tehokkuustasolla, akun läsnäolosta, joka pystyy keräämään energiaa päivänvalossa ja tuottamaan sitä yöllä. Valmistaja toimittaa kaikki nämä tiedot etukäteen, ne löytyvät erikoisliikkeestä. On parasta etsiä ensin tietoa Internetistä tai keskustella asiantuntijoiden kanssa, mikä vaihtoehto olisi paras.