फोटोवोल्टिक सौर ऊर्जा

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सौर फोटोवोल्टिक

यह अनुमान है कि 45 के बारे में फ्रांस के अक्षांश संभावित प्रयोग करने योग्य ऊर्जा सूर्य से एक साल 1500kwh / वर्ग मीटर है °।

नक्शा फ्रेंच ensoillement देखें औरफ्रांस के सौर विकिरण DNI.

वर्तमान पैदावार लगभग 10% 15 के साथ 150 225kwh / m².an पर प्राप्त की है।


तथाकथित "गैर-एकीकृत" सौर पैनल

पीवी ऑपरेटिंग सिद्धांत

एक फोटोवोल्टिक सेल अर्धचालक सामग्री से बना है। ये ऊर्जा विद्युत भार में सूर्य द्वारा आपूर्ति इस प्रकार बिजली बदलने क्योंकि सूरज की रोशनी इन सामग्रियों के इलेक्ट्रॉनों उत्तेजित करने में सक्षम हैं। इन सामग्रियों के अवशोषण की अवस्था एक सीमा तरंगदैर्ध्य जो सिलिकॉन के लिए 1,1 माइक्रोमीटर है अप करने के लिए कम तरंग दैर्ध्य शुरू होता है।

सिलिकॉन एक फोटोवोल्टिक सेल का मुख्य घटक है।

एक फोटो-इलेक्ट्रिक सेल के भौतिकी (सीईए साइट से)


एक photoelectric सेल के आपरेटिंग आरेख।

सिलिकॉन अपनी इलेक्ट्रॉनिक गुणों के लिए सौर फोटोवोल्टिक कोशिकाओं, इसकी सबसे बाहरी खोल (कॉलम तालिका Mendeleev के चतुर्थ) में चार इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति द्वारा विशेषता के लिए चुना गया था। ठोस सिलिकॉन में, प्रत्येक परमाणु चार पड़ोसियों को बंधुआ है, और सभी बाहरी खोल के इलेक्ट्रॉनों बांड में भाग लेते हैं। एक सिलिकॉन परमाणु स्तंभ वी (फास्फोरस, उदाहरण के लिए), इलेक्ट्रॉनों बांड में भाग नहीं लेता में से एक से एक परमाणु की जगह है, तो; यह इस प्रकार नेटवर्क में स्थानांतरित कर सकते हैं। इलेक्ट्रॉन चालन वहाँ है, और अर्धचालक कहा एन-प्रकार डाल दिया गया है। एक सिलिकॉन परमाणु स्तंभ तृतीय (उदाहरण के लिए बोरान) के एक परमाणु की जगह है, तो इसके बजाय, यह सभी लिंक बाहर ले जाने के लिए एक इलेक्ट्रॉन का अभाव है, और एक इलेक्ट्रॉन इस अंतर को भरने के लिए आ सकते हैं। हम कहते हैं कि वहाँ एक छेद के माध्यम से चालन है, और अर्धचालक कहा जाता है कि पी प्रकार डाल दिया गया है। या इस तरह के बोरान के रूप में परमाणुओं फास्फोरस सिलिकॉन डोपिंग रहे हैं।

एक एन-प्रकार अर्धचालक एक पी प्रकार अर्धचालक के संपर्क में लाया जाता है जब, एन सामग्री में अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों पी सामग्री में फैलाना। क्षेत्र शुरू में डाल दिया गया n सकारात्मक चार्ज हो जाता है और शुरू में डाल दिया गया पी क्षेत्र नकारात्मक चार्ज हो जाता है। इसलिए यह क्षेत्रों और एन पी के बीच एक बिजली के क्षेत्र है, जो क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों को पुश करने के लिए जाता है बनाता है और एक संतुलन स्थापित है। एक जंक्शन बनाया गया था, और एन और पी पर धातु संपर्कों को जोड़कर एक डायोड जो प्राप्त की है।
जब इस एलईडी प्रबुद्ध है, फोटोन सामग्री द्वारा अवशोषित कर रहे हैं और प्रत्येक फोटोन एक इलेक्ट्रॉन और एक छेद (इलेक्ट्रॉन छेद जोड़ी के रूप में जाना जाता है) को जन्म देता है। डायोड जंक्शन इलेक्ट्रॉनों और छेद को अलग करती है, और एन पी संपर्कों के बीच एक संभावित अंतर पैदा करने, और एक मौजूदा बहती है, तो एक रोकनेवाला डायोड (चित्रा) के संपर्कों के बीच रखा गया है।

उपलब्ध तकनीकों।

वर्तमान मॉड्यूल प्रकार सिलिकॉन का इस्तेमाल वे के अनुसार अलग:

  • सिलिकॉन एकल क्रिस्टल: फोटोवोल्टिक कोशिकाओं सिलिकॉन क्रिस्टल एक प्लास्टिक लिफाफे में समझाया पर आधारित हैं।
  • polycrystalline सिलिकॉन: सिलिकॉन फोटोवोल्टिक कोशिकाओं polycrystals, कम monocrystalline सिलिकॉन से निर्माण करने के लिए महंगा के आधार पर कर रहे हैं, लेकिन यह भी एक हद तक कम उपज है। ये polycrystals इलेक्ट्रॉनिक ग्रेड सिलिकॉन के स्क्रैप पिघलने से प्राप्त कर रहे हैं।
  • अनाकार सिलिकॉन: "फैल" पैनल उच्च शक्ति वाले शक्ति के साथ अनाकार सिलिकॉन से बने होते हैं और लचीला स्ट्रिप्स में प्रस्तुत होते हैं जिससे एक संपूर्ण वास्तु एकीकरण की अनुमति मिलती है।

सेल निर्माताओं।

पांच सबसे बड़े फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के निर्माण कंपनियों के लिए वैश्विक बाजार की 60% हिस्सा है। ये जापानी कंपनियों तीव्र और Kyocera, बीपी सोलर अमेरिकी कंपनियों और Astropower, और जर्मन RWE Schott सौर। जापान दुनिया में फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के लगभग आधे पैदा करता है।

सौर ऊर्जा के आवेदन

वर्तमान में आवेदन के मुख्य क्षेत्रों में अलग-थलग आवासों लेकिन ऐसे भी seismographs के रूप में वैज्ञानिक उपकरणों के लिए कर रहे हैं।

पहले क्षेत्र में इस ऊर्जा का इस्तेमाल किया है करने के लिए अंतरिक्ष क्षेत्र है। दरअसल, सभी विद्युत ऊर्जा quasiement उपग्रहों फोटोवोल्टिक द्वारा प्रदान की जाती है (कुछ उपग्रहों छोटे इंजन स्टर्लिंग है)।

लाभ

  • बिजली स्वच्छ का उपयोग करें और सतत विकास के सिद्धांत का हिस्सा है,
  • अक्षय ऊर्जा के स्रोत के रूप में एक मानव पैमाने पर अटूट,
  • महत्वपूर्ण चैनल ग्रिड विकास के बिना या ऐसे पहाड़ जहां यह संभव नहीं है के रूप में दूरदराज के स्थानों में देशों में इस्तेमाल किया जा नेशनल ग्रिड से कनेक्ट करने के लिए।


बिजली ग्रिड का उदाहरण, ग्वाडेलोप में Soufriere ज्वालामुखी के एक seismograph फोटोवोल्टिक पैनल द्वारा संचालित है।

नुकसान

  • पीवी लागत अधिक है क्योंकि यह उच्च तकनीक से आता है,
  • लागत सत्ता शिखर पर निर्भर करता है, शिखर वाट की वर्तमान लागत सौर कोशिकाओं के 3,5 550 लगभग € € / वर्ग मीटर के बारे में है,
  • फोटोवोल्टिक कोशिकाओं की वर्तमान क्षमता (आम जनता के लिए 10% के बारे में) काफी कम रहता है और इसलिए केवल कम बिजली बचाता है,
  • बहुत ही सीमित लेकिन बढ़ते बाजार
  • जब सबसे बड़ी मांग है रात बिजली उत्पादन के दिन पर ही किया जाता है
  • बिजली के भंडारण के कुछ मौजूदा प्रौद्योगिकियों के साथ बहुत मुश्किल (econological बैटरी की बहुत अधिक लागत) है
  • जीवनकाल: 20 से 25 वर्ष तक, सिलिकॉन "क्रिस्टलीक्स" के बाद और सेल को अनुपयोगी,
  • प्रदूषण निर्माण: कुछ अध्ययनों का दावा है कि ऊर्जा कोशिकाओं के उत्पादन के 20 वर्षों के दौरान कभी नहीं लाभदायक बनाया का निर्माण किया जाता
  • कोशिकाओं के जीवन रीसाइक्लिंग के एक ही अंत पर्यावरणीय समस्या बन गया है।

अधिक:
- सौर फोटोवोल्टिक ऊर्जा संतुलन
- सौर क्षेत्र के फ्रेंच नक्शा
- इमारत एकीकृत फोटोवोल्टिक प्रणालियों में (सीईए दस्तावेज़)

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