Güneş pili çeşitleri ve özellikleri

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Güneş pilleri nüfus arasında popülerlik kazanmaya başlıyor. Evlerin, araçların çatılarına kurulurlar. Bazıları kol saatlerinde elektronik için bile uyarlanmıştır. Şu anda, elektrik enerjisine tam teşekküllü bir alternatif haline geldiler veya ek olarak hareket ediyorlar.

Nasıl çalışırlar?

Güneş modülleri bir fotovoltaik sistemdeki en önemli unsurdur. Silikondan yapılmış güneş pilleri içeren bir paneldir.

Elektrik üretmek için, tüm bu bileşenler bloklar halinde birleştirilir ve daha sonra lamine bir filmle kaplanır - bu, sızdırmazlık için gereklidir. Bundan sonra, her şey çerçeveye yerleştirilir. Cihaz oldukça basit, ancak evde monte etmek sorunlu olacak. Bir fotovoltaik hücreyi kendi başınıza monte etmek imkansızdır, bu panel hakkında söylenemez.

Görüntülemeler

Güneş pilleri birkaç türe ayrılır. Üç tanesi ayırt edilebilir:

• Monokristal. Üretim sürecinde saf silikon formunda bir malzeme kullanılır. Bu temel, işten daha fazla verim almanızı sağlar. Bu durumda verimlilik %15 ila %20 arasında değişir.
• Amorf silikon. Üretim sırasında bir sistem kullanılır - buharlaşma aşaması. Silikon koruyucu bir tabaka ile kaplanmıştır. Silikon güneş pillerinin bir dizi avantajı, üretimde kullanılan basit teknoloji nedeniyle elde edilen kabul edilebilir bir maliyeti içerir. Bu tür sistemler alan olarak büyüktür. Verimlilik %5 ila %8 arasında değişir.
• Polikristal. Bu güneş pili amorf silikon bazında üretilir. Üretim sürecinde gerilmez. Düşük bir maliyeti vardır. Sadece günlük hayatta değil, endüstride de kullanılabilir. Verimlilik %10 ile %14 arasındadır.

Güneş panellerinin artıları ve eksileri

Güneş panelleri, çalışma sırasında güneşten gelen enerjiyi elektriğe dönüştüren fotovoltaik hücrelerden oluşur.

Bazı avantajlar aşağıdaki noktaları içerir:

1. Pilin tüm tasarımı oldukça basittir, içinde hareketli parça yoktur. Çalışmalar istikrarlı ve kesintisiz bir şekilde gerçekleştirilir, güvenilirlik seviyesi yüksektir.
2. Montaj işi zor değil. Maliyetli sistem bakımı gerekmez.
3. Güneşten gelen enerji anında elektriğe dönüştürülür, ek süre gerekmez.
4. Güneş var olduğu sürece gün boyunca enerji üretilir. Bazı durumlarda, bulutlu zamanlarda elektrik almak mümkündür, ancak işin verimliliği düşecektir.
5. Ömrü uzundur, yıllar ile değil onlarca yıl ile ölçülür.
6. Üretim sürecinde çevre ile zor bir ortamın olduğu günümüz toplumunda çok önemli kabul edilen çevre dostu malzemeler kullanılmaktadır.

Tüm avantajlara rağmen işin olumsuz yönleri de olabilir:

1. Silikon bazlı yarı iletkenler pahalıdır. Bu malzeme tüm sistemdeki ana unsur olarak kabul edilir. Hem panelin maliyetini hem de alınan enerjinin maliyetini etkiler.
2. Verimlilik düşük. Bugüne kadar, 1 kare başına pil gücü yaklaşık 120 watt'tır. Bu gösterge o kadar önemsizdir ki, alınan elektriği küçük bir odada aydınlatma armatürleri için kullanmak tamamen imkansızdır.
3. Elektrik almak gün ışığının uzunluğuna, hava koşullarına ve mevsimlere bağlıdır. Örneğin, kışın alınan enerji seviyesi önemli ölçüde azalır. Bunun nedeni bulutlu gökyüzü, sis ve kısa gün ışığı saatleridir.

Nerede kullanabilirim?

Bu paneller sadece günlük hayatta, yaşam sürecinde değil, endüstride ve üretimde de yaygın olarak kullanılmaktadır:

• ev pillerini şarj ederlerelektrikli ev aletleri;
• elektrikli araba şarjı devam ediyor;
• bütün binalara elektrik sağlamak için kullanılabilirler;
• bazı durumlarda belirli yerlerde kullanmak mümkündür;
• Uzayda bile onlardan enerji alabilirsiniz.

Gündüz saatlerinde üretilen tüm enerji pillerde depolanır, ardından cihazlar karanlıkta bile çalışabilir.

Çalışma ve cihaz prensibi nedir?

Güneş pilleri, ilk geliştirildikleri zamankiyle aynı prensipte çalışır. Bu ilke, okul müfredatında incelendiği ve fiziksel deneyler yaptığı için herkese aşinadır. Üst kapağı olmayan transistör, ışığın p ve n bağlantılarına girmesine izin verdi.

Voltmetre bağlandıktan sonra, güneş ışınlarının çarptığı anda az miktarda enerjinin açığa çıktığı görülebiliyordu. Daha önce, bilim adamları iş yerinde deneyler yaptılar, geçiş alanını artırdılar. Sonuç olarak güneş panelleri ortaya çıktı.

Elementlerden oluşan güneş sisteminin tasarımı şunları içerir:

• Şeffaf camdan yapılmış yüzey. Güneş ışınları onun üzerine düşer.
• Gözlükler, panelin sert kenarlarına takılır. Metalden yapılmış plakalardır ve aynı anda pozitif elektrot görevi görürler.
• Güneş kimyasal elementi. Silikon tipi p.
• Silikon tipi n.
• Alt yüzeynegatif elektrot görevi görecek şekilde tasarlanmış metalden yapılmıştır.

Gün boyunca güneşten gelen enerjinin alınamayacağını bilmeye değer. Piller gece çalışamaz. Kışın, gündüz saatleri azalır. Böyle anlarda, ana cihazın bir enerji depolama cihazı şeklinde bir ilaveye ihtiyacı vardır.

Çoğu durumda bir elektrik pili kullanılır. Panele bağlanır ve üretilen enerjiyi depolar, bu da akşam çalışma ile sonuçlanır.

Verimlilik düzeyi tamamen kullanılan malzemeye bağlıdır. Örneğin, tek kristalli silikon kullanıldığında, neredeyse %20'dir, polikristal silikon bu rakamı %10 oranında az altır. Verimlilik seviyesi, yüzeyin pürüzsüzlüğünden, havanın sıcaklığından, pillerin güneşe göre konumundan etkilenebilir.

Kullanımın önemi nedir?

Bugün, çevre dostu malzemelerin kullanımı en alakalı olanıdır. Santrallerde elde edilen elektrik - nükleer, su, termal, sürekli daha pahalı hale geliyor. Bunun nedeni pahalı üretimdir. Bir güneş pili kullanıldığı anda, bir kişi, elektrik kullanımını şişirilmiş bir maliyetle sunan bir devletten bile, haklı olarak kendini bağımsız görebilir.

Bir kez belirli bir miktar para harcarsanız, faturaları, sayaçları, kamu hizmetlerini tamamen unutabilirsiniz. Bu paneller kurulduğu anda tüm evin tercümesi yapılıyor. Bu şunları içerir:sadece ışık, aynı zamanda ısıtma, sıhhi tesisat - sıcak su.

Güneş ışığı mükemmel bir elektrik kaynağıdır. Ve en önemlisi, bu kaynak ücretsiz, çevre dostu ve tükenmez.

Tek bir kristale dayalı element üretimindeki adımlar

Güneş pillerinin çoğu polikristal ve monokristal silikon kullanılarak yapılır. Üretim süreci çok zaman, çaba ve para gerektirir.

Monokristal silikon için ana üretim adımları:

1. Silikon üretimi. Silikon elde etmek için büyük miktarda silikon dioksit içeren kuvars kumu kullanılır. Bu kum, oksijeni tamamen ortadan kaldırmanıza izin veren birkaç saflaştırma aşamasından geçer. Bunun nedeni kimyasallar kullanılarak yüksek sıcaklıkta erimedir.
2. Kristal almak. Temizledikten sonra silikon şeffaf hale gelir. Kristaller yapıyı düzene sokmak için büyümeye başlar. İşlem şu şekildedir: silikon parçaları bir potaya konur, ısıtılır ve eritilir. Tüm yüzeye eşit olarak dağılan ve katmanlar halinde büyümeye başlayan erimiş kütleye kristal örnekleri eklenir. Bu işlem uzun zaman alır ve büyük, tek biçimli bir kristalle sonuçlanır.
3. İşleniyor. Bu süreç, istenen şekli vermek için kristalin ölçülmesi ve daha fazla işlenmesiyle başlar. çıkarkenpotadan kristal, daha fazla kullanım için elverişsiz olan yuvarlak bir şekle sahiptir. Kullanmak için kare şeklinde olması gerekir. Bitmiş malzeme çelik dişlerle işlendikten sonra bir tel kullanılarak aynı plakalar halinde kesilir. Plakaların boyutu 0,25 ila 0,3 santimetre arasında değişmektedir. Bundan sonra temizliğe, kusur kontrolüne ve üretilebilecek enerji düzeyine tabi tutulurlar.
4. Fotovoltaik hücrenin geliştirilmesi. Silisyumun elektrik enerjisi üretebilmesi için içine fosforlu bor ilave edilir. İşlendikten sonra fosfor, n tipi bir serbest elektrondur ve borlu taraf bu elektronları içermez ve p tipine sahiptir. Böylece iki taraf arasında bir geçiş ortaya çıkıyor.
5. Montaj işlemi. Başlangıçta, plakalar bir zincire ve daha sonra - bir bloğa bağlanır. Bir plakanın ortalama gücü 2 V ve 0,6 W voltajdır. Pil gücü tamamen hücre sayısına bağlıdır. Gerilim seviyesi bağlantı sırasından elde edilir. Tüm elemanlar ve modüller birbirine paralel olarak bağlanır. Tüm hücreler özel bir film ile kaplanır, cam yüzeye aktarılır ve dikdörtgen bir çerçeveye yerleştirilir. Modül hazır olduktan sonra test edilir. Tam bir kontrolden sonra kullanıma hazırdır.

Güneş panelleri birbirine paralel, seri veya seri olarak paralel bağlanabilir. Seçim, tamamen süreçte hangi voltaj seviyesine erişmeniz gerektiğine bağlıdır.

Polikristal silikonun üretim süreci

SüreçPolikristal silikon bazlı bir modülün üretimi, tek kristalli silikon ile aynı şekilde gerçekleştirilir. Fark sadece kristallerin büyümesinde mevcuttur. Bunun için birkaç yöntem var, ancak şu anda yalnızca bir tanesi popülerlik kazandı - Siemens süreci. Yöntemin tüm özü, silanın başlangıçta indirgenmesi ve serbest silikonun çökeltilmesi gerçeğinde yatmaktadır. Bu, 600 ila 1350 santigrat derece arasında değişen bir sıcaklık rejimi kullanarak hidrojen ve silan elementlerini içeren özel bir karışımla etkileşime girerek yapılır.

Güneş pillerinin üretim süreci böyle işler.

Evde güneş paneli nasıl yapılır?

Birçoğu, kendin yap güneş pillerinin montajının oldukça zor, hatta neredeyse imkansız olduğunu varsayma eğilimindedir. Aslında, her şey farklıdır. Çok çaba gerektirecek, ancak başlangıçta göründüğü gibi sürecin kendisi zor değil. Çalışma sürecinde karşılaşabileceğiniz ana zorluk, kendi ellerinizle bir güneş pili toplamaktır. Kendi başınıza böyle bir mekanizma oluşturmayı başarırsanız, yalnızca kamu hizmetleri için ödeme yapmayı reddetmekle kalmaz, aynı zamanda kendi işinizin uygulanması için de düşünebilirsiniz. Şu anda, güneş panelleri, ürettikleri enerjinin satışı için çok önemlidir. En önemlisi, ödeme en istikrarlı para birimlerinden biri olan euro ile yapılır. Güneş pillerinin üretimi dikkate değer değil mi?

Fotosellerle çalışmak için,Bu alandaki beceri ve deneyim. Her şeyden önce, bu, lehimleme ve tüm unsurlara saygı ile ilgilidir. Çalışmak için hassas işlere uygun iyi bir lehimleme aletine sahip olmanız gerekir. Tek ve polikristalleri kendi başınıza oluşturmak işe yaramaz. Bunun için hazır boşlukları kullanabilirsiniz.

Fotoseller

Çalışmanın ilk adımı gerekli fotoselleri seçmektir. Pille çalışmak için poli ve tek hücreli silikon kullanılabilir. En önemli şey, çalışırken performans seviyesini ve nüansı dikkate almaktır. Örneğin, monohücrelerde verimlilik daha yüksektir, ancak polihücrelerde bulutlu havalarda önemli miktarda enerji kaybı olur.

Tüm hücreler sınıflara ayrılır. Toplamda dört tane var. A sınıfı, hatasız en iyi kaliteye sahiptir. Bu sınıf, sağlam ve büyük kuruluşların, şirketlerin çalışmalarında kullanılır. Performansı yüksek ancak maliyeti uygun olacaktır.

Pil kendi kendine üretildiğinde B sınıfı seçilebilir. Verimlilik önceki hücrelere göre daha düşüktür, maliyet ise önemli ölçüde farklıdır. Bazı kuruluşlar, pilleri satış için üretirken bu sınıfı kullanır, bu da düşük verimliliği açıklar.

Bazı insanlar ihtiyaç duydukları her şeyi çevrimiçi mağazalardan satın alır. Özel bir mağazaya giderseniz, tüm bileşenleri bir kerede satın alabilirsiniz. O zaman teslimatı beklemek zorunda kalmazsınız.

Setler

Güneş pili toplamak için hücreler tek başına yeterli olmayacaktır, çünkü bir şekildeşemaya göre birbirleriyle bağlantı kurun. Bu, iletkenlerin ve ek malzemelerin kullanılmasını gerektirecektir. Bu nedenle bazı üreticiler, çalışırken ihtiyaç duyulacak tüm malzemelerin zaten mevcut olduğu, satın alma için hazır bir kit sunar.

Bu set, devre için 72'ye kadar eleman, iletken, lastik, diyot ve ayrıca lehimleme için özel bir asit içeren bir kurşun kalem içerebilir.

Bazı kitler, iletkenlerin lehimlendiği hazır fotoseller içerebilir. Toplamak için, her şeyi şemaya göre toplamak ve bağlamak yeterli olacaktır. Bu seçenek, güneş panellerinin montajı için güneş pilleri manuel olarak bağlandığında en uygunudur. Malzeme çok küçük ve kırılgan, bu da süreçte bir takım sorunlara neden oluyor.

Lehimleme

Tüm malzemelerin - elemanlar ve iletkenler - ayrı olarak satın alınması durumunda, güneş pillerini lehimleme işleminin tamamı şöyle görünecektir:

1. İletkenler istenilen uzunlukta kesilir. Bu işi şablona göre yapmak en iyisidir.
2. İletkenler fotoselin üzerine düzgünce yerleştirilmiştir.
3. Lehim yerine asit ve lehim uygulanır. Yer değiştirmeyi önlemek için bir uca ağır bir nesne koyabilirsiniz.
4. İletkenin dikkatlice lehimlenmesi gerekir. Hücreler oldukça kırılgan olduğundan, onlara zorla müdahale edilmesi önerilmez.

Bu çalışma çok zahmetli, ilk seferde her şeyin yoluna gireceği bir gerçek değil, tüm süreci birkaç kez tekrarlamanız gerekebilir. Kuralları incelersen anlarsıngümüş iletkenlerin biriktirilmesinin üç lehimleme döngüsü için tasarlandığını. Üreticinin hemen uyardığı iletkenlere lehimin önceden uygulandığı durumlar vardır. Ancak ek olarak uygulamak en iyisidir. Çalışma sırasında güneş pillerinin yüksek basınçtan zarar görebilecekleri için üst üste istiflenmesi yasaktır.

Sızdırmazlık

İşin son aşaması, tüm elemanların sızdırmaz hale getirilmesidir. Ancak buna devam etmeden önce lehimlemenin güvenilirliğine dikkat etmeniz gerekir. Bunun için bir multimetre kullanılır. Kontrol, tüm işlerin tamamlanmasından sonra veya tüm süreç boyunca, her bir elemanın lehimlenmesinden sonra gerçekleştirilebilir.

Silikon mastik genellikle sızdırmazlık işlemi için kullanılır. Öncelikle elemanların birleşim yerlerine daha sonra tüm panel yüzeyine uygulanır. Bu tür işler için bir fırça kullanabilirsiniz, ancak hücreleri yerlerinden kolayca hareket ettirmek mümkün olduğu için sadece eklemler için kullanmanız gerekir. Her şey kuruduktan sonra kapağı kapatabilirsiniz.

Evde pil seçme

Şu anda iki tür güneş pilli piller bulabilirsiniz: monokristal, polikristal.

Her türün, bir satın alma yapmadan önce önceden bilmeniz gereken, kullanımda artıları ve eksileri vardır.

Pazar ve üretim fırsatları durmuyor, çeşitli teknolojilerin kullanıldığı üretim sürecinde düzenli olarak yeni ürünler ortaya çıkıyor. Bir seçim yapmadan önce, özelliklerine dikkat etmeniz önerilir.güneş pilleri: verimlilik düzeyinde, gündüz saatlerinde enerji biriktirebilen ve geceleri üretebilen bir pilin varlığında. Tüm bu veriler üretici tarafından önceden sağlanır, özel bir mağazada bulunabilirler. İlk önce internette bilgi bulmak veya hangi seçeneğin en iyi olacağını uzmanlarla tartışmak en iyisidir.