Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Монтаж альтернативных источников энергии

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 210 RSS
←   Май 2012   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://otoplenie.ucoz.ae/
Открыта: 04-07-2009

Автор
Юрий Колесник

Статистика

210 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Монтаж альтернативных источников энергии Бесплатное Отопление Дома...


Здравствуйте уважаемые читатели, с Вами Юрий Колесник и моя рассылка, Монтаж альтернативных источников энергии.

 

Котел На Низкокалорийном Топливе Своими Руками сделает ваше отопление бесплатным легко и быстро, практически с нулевыми вложениями!

 

http://otoplenie.ucoz.ae/index/besplatnoe_otoplenie/0-51

 

«Как сделать надежный ветрогенератор,
 мощностью 1,5 киловатта,
 обычному домашнему мастеру»

http://svoy-vetrogenerator.ru/

 

 

 

 

 

Физический принцип работы солнечных батарей

 

Преобразование энергии в ФЭП основано на фотовольтом эффекте, который возникает в неоднородных полупроводниковых структурах при влиянии на них солнечного излучения. Природа этого явления. Неоднородность структуры ФЭП может быть получена легированием одного и того же полупроводника разными примесями (создание p-n-переходов) ли путем соединения разных полупроводников с неодинаковой шириной запрещенной зоны - энергии отрыва электрона из атома (создание гетеропереходов ), или же за счет изменения химического состава полупроводника, который приводит к появлению градиента ширины запрещенной зоны (создание варизоных структур). Возможны также разные комбинации перечисленных способов. Эффективность преобразования зависит от электрофизических характеристик неоднородной полупроводниковой структуры, а также оптических свойств ФЭП, среди которых наиболее важную роль играет фотопроводимость, обусловленная явлениями внутреннего фотоэффекта в полупроводниках при облучении их солнечным светом.

 

Принцип работы ФЭП можно объяснить на примере преобразователей с p-n-переходом, которые широко применяются в современной солнечной и космической энергетике. Электронно-дырочный переход создается путем легирования пластинки монокристаллического полупроводникового материала с определенным типом проводимости (то есть p- или n- типа) примесью, которая обеспечивает создание поверхностного пласта с проводимостью противоположного типа. Концентрация легирующей примеси в этом пласте должна быть значительно выше, чем концентрация примеси в базовом (первоначальном монокристалле) материале, чтобы нейтрализовать имеющиеся там основные свободные носители заряда и создать проводимость противоположного знака. На границе n- и p- слоев в результате перетока зарядов образуются обедненные зоны с нескомпенсированным объемным положительным зарядом в n-пласте и объемным отрицательным зарядом в p-пласте. Эти зоны в совокупности и образуют p-n-переход.

 

Возникший на переходе потенциальный барьер (контактная разность потенциалов) препятствует прохождению основных носителей заряда, то есть электронов со стороны p-пласта, но беспрепятственно пропускает неосновные носители в противоположных направлениях. Это свойство p-n-переходов и определяет возможность получения фото-ЭДС при облучении ФЭП солнечным светом.

 

Созданные светом в обоих пластах ФЭП неравновесные носители заряда (електронно-дырочные пары) разделяются на p-n-переходе: неосновные носители (то есть электроны) свободно проходят через переход, а основные (дырки) задерживаются. Таким образом, под действием солнечного излучения через p-n-переход в обоих направлениях будет протекать ток неравновесных неосновных носителей заряда - фотоэлектронов и фотодырок, которые именно и нужны для работы ФЭП. Если теперь запереть внешнюю цепь, то электроны из n-пласта, сделав работу на нагрузке, будут возвращаться в p-пласты и там рекомбинировать (объединяться) с дырками, которые двигаются внутри ФЭП в противоположном направлении.

 

Для сбора и отвода электронов во внешнюю цепь на поверхности полупроводниковой структуры ФЭП есть контактная система. На передней, освещенной поверхности преобразователя контакты выполняются в виде сетки или гребня, а на тыльной могут быть сплошными.

 Основные необратимые потери энергии в ФЭП связаны с:

отражением солнечного излучения от поверхности преобразователя,

прохождением части излучения через ФЭП без поглощения в нем,

рассеянием на тепловых колебаниях кристаллической решётки избыточной энергии фотонов,

рекомбинацией фотопар, которые образовались на поверхностях и в объеме ФЭП,

внутренним сопротивлением преобразователя,

некоторыми другими физическими процессами.

 Для уменьшения всех видов потерь энергии в ФЭП разрабатываются и успешно применяются разные мероприятия. К их числу относятся:

использование полупроводников с оптимальной для солнечного излучения шириной запрещенной зоны;

направленное улучшение свойств полупроводниковой структуры путем ее оптимального легирования и создание встроенных электрических полей;

переход от гомогенных к гетерогенным и варизонным полупроводниковым структурам;

оптимизация конструктивных параметров ФЭП (глубины залегания p-n-перехода, толщины базового пласта, частоты контактной сетки и т.п.);

применение многофункциональных оптических покрытий, которые обеспечивают просветление, терморегулирование и защиту ФЭП от космической радиации;

разработка ФЭП, прозрачных в длинноволновой области солнечного спектра за пределом основной полосы поглощения;

создание каскадных ФЭП из полупроводников, специально подобранных по ширине запрещенной зоны, которые разрешают в каждом каскаде превращать излучение, которое прошло через предшествующий каскад, и др.

 

Также значительного повышения КПД ФЭП удалось добиться за счет создания преобразователей с двусторонней чувствительностью (к +80% к уже имеющегося КПД одной стороны), применение люминесцентно переизлучаемых структур, предварительного разложения солнечного спектра на две или больше спектральных области с помощью многослойных пленочных светоделителей (дихроических зеркал) с последующим преобразованием каждого участка спектра отдельным ФЭП и т.п.

 

В системах преобразования энергии солнечных электростанций (СЭС) в принципе могут быть использованы любые уже созданные и разрабатываемые в данное время типы ФЭП разной структуры на базе разнообразных полупроводниковых материалов, однако не все они отвечают комплексу требований к этим системам:

высокая надежность при продолжительному (десятки лет!) ресурсе работы;

доступность исходных материалов в достаточный для изготовления элементов системы преобразования количества и возможность организации их массового производства;

приемлемые с точки зрения термина окупаемости энергозатраты на создание системы преобразование;

минимальные затраты энергии и массы, связанные с управлением системой преобразования и передачи энергии (СЭС в космосе), включая ориентацию и стабилизацию станции в целом;

удобство техобслуживания.

 

Так, например, некоторые перспективные материалы тяжело получить в необходимой для создания СЭС количества через ограниченность естественных запасов исходного сырья и сложности его переработки. Отдельные методы улучшения энергетических и эксплуатационных характеристик ФЭП, например, за счет создания сложных структур, плохо совместимы с возможностями организации их массового производства при низкой стоимости и т.п.

 

Высокая производительность может быть достигнутая лишь при организации полностью автоматизированного производства ФЭП, например на основе ленточной технологии, и создании развитой сети специализированных предприятий соответствующего профиля, то есть фактически целой области промышленности, сопоставимой по масштабу с современной радиоэлектронной промышленностью. Изготовление солнечных элементов и сборник солнечных батарей на автоматизированных линиях обеспечит снижение себестоимости модуля батареи в 2-2,5 раза. Как наиболее возможные материалы для фотоэлектрических систем преобразования солнечной энергии СЭС в данное время рассматривается кремний и арсенид галлия (GaAs), причем в последнем случае речь идет о гетерофотопреобразователе (ГФП) со структурой AlGaAs-GaAs.

 

До свидания с Вами был Юрий Колесник и моя рассылка, Монтаж альтернативных источников энергии.

 

 Пишите мне на адрес  Uriy.Kolesnik@mail.ru
В избранное