🗊Презентация Фотоэлектрические преобразователи (фотовольтаика)

Фотоэлектрические преобразователи (фотовольтаика)

1. Фотоэффект Фотовольтаика – преобразование света в электричество 1839 г. – открытие фотоэффекта 1954 г. – создание первого кремниевого полупроводникового фотодиода. КПД солнечного элемента ~20%

Фотоэффект – физический процесс, благодаря которому солнечная панель преобразует приходящую солнечную радиацию в электрическую. внешний фотоэффект (фотоэлектрическая эмиссия) - испускание электронов веществом под действием электромагнитного излучения. внутренний фотоэффект – перераспределение электронов по энергетическим состояниям в твердых и жидких полупроводниках и диэлектриках, происходящее под действием электромагнитного излучения.

2. Зонная теория

3. Собственная и примесная проводимость полупроводников

4. Электронно-дырочные переходы

5. Фотоэлектрический элемент, фотоэлектрический модуль и батарея.

Фотоэлектрический элемент (фотоэлемент) –используется для получения электроэнергии за счет преобразования солнечного излучения. Неосвещенный фотоэлемент можно рассмотреть как диод

Ток, протекающий по неосвещенному фотоэлементу:

Освещенный фотоэлемент можно рассматривать как источник питания, при этом вырабатывает фототок, который прямо пропорционален мощности приходящей солнечной радиации:

Напряжение холостого хода Uxx, В. В режиме холостого хода (цепь разомкнута) ток =0, а напряжение на контактах достигает максимального значения. Напряжение холостого хода Uxx, В. В режиме холостого хода (цепь разомкнута) ток =0, а напряжение на контактах достигает максимального значения. Ток короткого замыкания Iкз, А. В случае короткого замыкания (цепь замкнута) напряжение элемента =0, а Iкз достигает максимального значения. МРР (maximum power point) точка пиковой мощности Рмрр, Вт пик. Рабочая точка, в которой выходная мощность достигает своего максимального значения, называется точкой пиковой мощности (МРР). Значения тока и напряжения, соответствующие МРР, называют током пиковой мощности Iмрр и напряжением пиковой мощности Uмрр.

Солнечная батарея – комбинация электрически соединенных между собой фотоэлектрических модулей. Солнечная батарея – комбинация электрически соединенных между собой фотоэлектрических модулей.

6. Типы фотоэлементов Кремниевые элементы (Si) Элементы на основе арсенида галия (GaAs) Тонкопленочные элементы аморфный кремний (α- Si) телурид кадмия (CdTe) купрум-индиум диселенид (СuInSe2)

7. Вольтамперные характеристики

8. Производство фотоэлементов 3 стадии производства:

Методы производства монокристаллического кремния: Методы производства монокристаллического кремния: Метод Чохральского

9. Фотовольтаик-установки и их компоненты

Аккумулятор (аккумуляторная батарея) – позволяет накапливать электрическую энергию Емкость аккумуляторной батареи (Ампер∙ час, А ∙ ч) Допустимая глубина разрядки – максимальная доля (в %) от полного заряда аккумуляторов, на которую его можно разряжать. Типы аккумуляторов, используемые в фотовольтаике: Кислотно-свинцовые батареи – запасает энергию путем превращения электрической энергии в химическую. При потреблении энергии происходит обратный процесс.

Гелевые аккумуляторы – электролит находится в состоянии геля, это происходит за счет содержания в нем соединений кремния. Гелевые аккумуляторы – электролит находится в состоянии геля, это происходит за счет содержания в нем соединений кремния. Щелочные батареи -