گروه محصولات

پنل خورشیدی چیست و چگونه کار میکند؟ مقاله2018 | هورایش

291/1397

خلاصه

در این مقاله توضیح میدهیم که چگونه یک سلول خورشیدی کار میکند و تشریح انواع پنل خورشیدی در سال 2018 | بیشتر سلول‌های خورشیدی (سلول‌های فتوولتائیک) از سیلیکون کریستالی ساخته میشوند. سیلیکون به صورت طبیعی به صورت سیلیکات در بیشتر صخره‌ها و به طور متداول در شن‌های ساحلی یافت میشود با این حال سیلیکون مورد نیاز برای ساخت یک سلول باید کاملا کریستالی و خیلی خالص باشد.



معرفی خورشید

مقاله معرفی سلول خورشیدی در سایت برق خورشیدی هورایش
خورشید، گوی غول پیکر درخشانی در وسط منظومه شمسی و تامین کننده نور، گرما و انرژی های دیگر زمین است. تقریبا تمامی منابع انرژی روی زمین بوسیله خورشید تامین می گردد. فقط انرژی اتمی، انرژی داخل زمین و آن قسمتی از انرژی جذر و مد که بوسیله نیروی جاذبه ماه می باشد بوسیله خورشید تامین نمی شود.
خورشید کره ای است که به طور کامل از گاز تشکیل شده و بخش بیشتر این گاز از نوعی می باشد که به نیروی مغناطیسی حساس است که دانشمندان به آن پلاسما می گویند.

جرم خورشید ۹۹,۸ درصد از جرم کل منظومه شمسی و ۳۳۳.۰۰۰ برابر جرم زمین است. دمای سطح خورشید ۵۸۰۰ درجه کلوین و دمای هسته خورشید بیش از ۱۵میلیون درجه کلوین می‌باشد. شعاع خورشید (فاصله بین مرکز تا سطح آن) حدود ۶۹۵,۵۰۰ کیلومتر، تقریبا ۱۰۹ برابر شعاع زمین است.

مقاله توضیح نحوه کار سلول خورشیدی در سایت برق خورشیدی هورایش


در هر ثانیه تقریباٌ ۱/۱ در ۱۰ به توان ۲۰ کیلووات ساعت انرژی از خورشید ساطع می شود. تنها یک دو میلیاردم این انرژی به سطح بیرونی جو زمین برخورد می کند. این انرژی معادل ۱/۵ در ۱۰ به توان ۱۸ کیلووات ساعت در سال است.
بدلیل بازتاب، تفرق و جذب توسط گازها و ذرات معلق در جو تنها 48% از این انرژی به سطح زمین می رسد. بدین ترتیب انرژی تابیده شده به سطح زمین سالانه حدوداً معادل ۷ در ۱۰ به توان ۱۷ کیلووات ساعت است

پنل خورشیدی

پنل های خورشیدی تاکنون که متوجه شدیم تنها از 48% نور خورشید بهره خواهند برد که همین مقدار هم برای تامین کل انرژی کره خاکی ما کافی است. به این علم، علم تبدیل نور خورشید به الکتریسیته فتوولتائیک (PhotoVoltaic) میگویند. PV شامل تکنولوژی تبدیل مستقیم نور خورشید به برق میباشد. اصطلاح فتو به معنی نور و ولتائیک به معنی برق میباشد.

تبدیل فتوولتائیک انرژی خورشیدی شامل محدوده گسترده ای از اطلاعات و دانش ها میباشد:
مسائل انرژی ، مشخصات تشعشع خورشیدی رسیده به سطح زمین، اثر فتوولتائیک در اتصال دیودی، خواص نیمه هادی‌هایی که در فتوولتائیک مهم هستند، تکنولوژی سلول‌های خورشیدی، ساختار ماژول‌ها و آرایه‌های فتوولتائیک، سیستم‌های کنترل ایستگاه قدرت فتوولتائیک و همچنین مسائل بوم شناختی و اقتصادی تاسیسات فتوولتائیک.
فتوولتائیک شاخه‌های زیادی از علوم و تکنولوژی را به هم مرتبط میسازد، هدف علمی اصلی فتوولتائیک تولید سلول‌های خورشیدی و سیستم‌های خورشیدی با پایداری بالا و بازده بالاست و اینکه از لحاظ اقتصادی قابل قبول باشند.

بیشتر سلول‌های خورشیدی (سلول‌های فتوولتائیک) از سیلیکون کریستالی ساخته میشوند. سیلیکون به صورت طبیعی به صورت سیلیکات در بیشتر صخره‌ها و به طور متداول در شن‌های ساحلی یافت میشود با این حال سیلیکون مورد نیاز برای ساخت یک سلول باید کاملا کریستالی و خیلی خالص باشد.



مقاله نحوه کار سلول خورشیدی در هورایش

مقاله نحوه کار سلول خورشیدی در هورایش


سیلیکون
سیلیکون یک ماده نیمه رسانا است یعنی با انرژی بسیار کمی الکترون آزاد ایجاد میکند. به همین علت است که از سیلیکون در سلول‌های خورشیدی استفاده میشود. با اینکه سیلیکون به انرژی بسیار کمی برای انتقال الکترون آزاد نیاز دارد، ما به آن کمی ناخالصی اضافه میکنیم تا این انرژی به مراتب کمتر بشود.
در واقع سیلیکون ساختاری به شکل زیر دارد .
مقاله معرفی سلول خورشیدی در سایت برق خورشیدی هورایش

ما دو نوع ناخالصی به اتم سیلیکون اضافه میکنیم، ناخالصی نوع N و نوع P با اینکار در یک قسمت سیلیکون الکترون به وفور یافت میشود ودر بخش دیگر حفره.
ما با اضافه کردن ماده‌ای مانند فسفر که ساختاری مانند زیر دارد نوع N سیلیکون را تشکیل داده ایم. در این نوع لایه نشانی، الکترون به وفور یافت میشود و به کمترین انرژی بستگی نیاز دارد.

مقاله معرفی سلول خورشیدی در سایت برق خورشیدی هورایش

مقاله معرفی سلول خورشیدی در سایت برق خورشیدی هورایش



همچنین با اضافه کردن بور به اتم سیلیکون ناخالصی نوع P میدهیم که باعث افزایش تعداد حفره‌ها میشود.

مقاله معرفی سلول خورشیدی در سایت برق خورشیدی هورایش



مقاله معرفی سلول خورشیدی در سایت برق خورشیدی هورایش


حال این دو نوع از سیلیکون را به یکدیگر اتصال میدهیم. نوع N که سرشار از الکترون است را در سمت نور قرار می‌دهیم که به محض دریافت انرژی از خورشید الکترون آزاد میکند و الکترون برای رسیدن به حالت پایه باید به سمت نوع P حرکت کند.
مقاله معرفی سلول خورشیدی در سایت برق خورشیدی هورایش



و به این ترتیب انسان با قرار دادن سیم بین دو نوع ناخالصی، از انرژی الکترون عبوری استفاده میکند. این فرایند در یک سلول از سیستم برق خورشیدی انجام میشود. سلول خورشیدی امروزه تنوع بالایی دارد که در قسمت پایین به سه نوع اصلی اشاره شده است:
مقاله معرفی سلول خورشیدی در سایت برق خورشیدی هورایش



اینستاگرام برق خورشیدی هورایش



🔷محصولات فروشگاه برق خورشیدی هورایش⏬
نظرات
ارسال نظر

5/5 2 2 2
امیر 1397/آذر/27

مطلب بسیار عالیه فقط یه سوال داشتم زمانی که دو نوع کریستالnوp را کنار هم قرار میدهیم الکترون ها ی قسمت nبه قسمت p منتقل می شود برای جلوگیری از این اتفاق چیکار باید کرد

✅ برق خورشیدی هورایش 1397/آذر/27

امیر عزیز، سلام و درود خدمت شما در واقع روند کار به این صورت است که لایه بین دو نوع، شروع به فعالیت می‌کند و الکترون‌ها درون حفره‌ها به پتانسیل مطلوب خود می‌رسند. این جریان تا اشباع کامل ادامه پیدا می‌کند و پس از آن ، لایه وسط اشباع می‌شود و خود به عنوان یک لایه جداکننده عمل می‌کند و باعث عبور الکترون از سیم می‌شود. موفق باشید

بیشتر مشاهده
مقالات مرتبط