Fotovoltaïsche zonne-energie

Deel dit artikel met je vrienden:

fotovoltaïsche zonne-energie

Er wordt geschat dat breedtegraden van Frankrijk ongeveer 45 ° potentieel bruikbare energie van de zon is een jaar 1500kwh / m².

Zie de kaart Franse ensoillement enzonnestraling DNI Frankrijk.

Met de huidige rendementen ongeveer 10 om 15% wordt verkregen bij 150 225kwh / m².an.


Zogenaamde "niet-geïntegreerde" zonnepanelen.

PV Operating Principe

Een fotovoltaïsche cel bestaat uit halfgeleidermaterialen. Deze zijn in staat te transformeren door de zon toegevoerd in elektrische belasting aldus elektro energie omdat zonlicht wekt de elektronen van deze materialen. De absorptie curve van deze materialen begint laag golflengten tot een grens golflengte die 1,1 micrometers voor silicium.

Silicium is de belangrijkste component van een fotovoltaïsche cel.

Fysica van een fotocel (van CEA plaatse)


Remschema van een fotocel.

Silicium werd gekozen voor de fotovoltaïsche cellen voor de elektronische eigenschappen, gekenmerkt door de aanwezigheid van vier elektronen in de buitenste schil (kolom IV van tabel Mendelejev). In de vaste stof silicium is elk gebonden aan vier buren, en de elektronen van de buitenste schil deelnemen aan de banden. Als een siliciumatoom is vervangen door een atoom uit kolom V (fosfor, bijvoorbeeld), een van de elektronen niet deelnemen bindingen; Derhalve kan bewegen in het netwerk. Er elektronengeleiding en de halfgeleider genoemde n-type gedoteerd. Als in plaats daarvan een siliciumatoom is vervangen door een atoom uit kolom III (borium bijvoorbeeld), ontbreekt een elektron alle links uit te voeren en een elektron kan komen deze lacune. We zeggen dat er geleiding door een gat, en de halfgeleider genoemde p-type gedoteerd. Atomen zoals boor of fosfor doping silicium.

Als een n-type halfgeleider in contact met een p-type halfgeleider wordt gebracht, overmaat elektronen in de n materiaal diffunderen in de p materiaal. Het gebied in eerste instantie gedoteerde n wordt positief geladen en aanvankelijk gedoteerd p gebied wordt negatief geladen. Het biedt derhalve een elektrisch veld tussen de zones n en p, die de neiging heeft elektronen te duwen in zone en een evenwicht wordt ingesteld. Een kruising was gemaakt, en door toevoeging van metalen contacten op het n en p is een diode die wordt verkregen.
Als deze LED brandt, worden fotonen geabsorbeerd door het materiaal en elke foton leidt tot een elektron en een gat (zogenaamde electron-gat paar). De diode overgang scheidt de elektronen en gaten, waardoor een potentiaalverschil tussen de n en p contacten en een stroom als een weerstand geplaatst tussen de contacten van de diode (figuur).

de beschikbare technologieën.

Huidige modules afhankelijk van het type silicium zij gebruiken:

  • éénkristallijne de fotocellen zijn gebaseerd op silicium kristallen ingekapseld in een kunststof omhulling.
  • polykristallijn silicium: De fotovoltaïsche cellen zijn gebaseerd op silicium polykristallen, goedkoper te produceren dan monokristallijn silicium, maar ook een iets lagere opbrengst. Deze polykristallen worden verkregen door het smelten van schroot van elektronische grade silicium.
  • amorf silicium: de "verspreide" panelen zijn vervaardigd met amorf silicium met hoge energiekracht en worden gepresenteerd in flexibele strips waardoor een perfecte architecturale integratie mogelijk is.

cel fabrikanten.

De vijf grootste bedrijven de productie van fotovoltaïsche cellen delen 60% van de mondiale markt. Deze Japanse bedrijven Scherpe en Kyocera, BP Solar Amerikaanse bedrijven en AstroPower, en het Duitse RWE Schott Solar. Japan produceert bijna de helft van de fotovoltaïsche cellen in de wereld.

Toepassingen van zonne-energie

de belangrijkste toepassingsgebieden zijn momenteel geïsoleerde woningen, maar ook voor wetenschappelijke apparaten zoals seismografen.

Het eerste gebied deze energie te hebben gebruikt is het veld ruimte. Sterker nog, alle elektrische energie quasiement satellieten die door de fotovoltaïsche (sommige satellieten hebben kleine motoren Stirling).

voordelen

  • Elektriciteit schoon te gebruiken en maakt deel uit van het beginsel van duurzame ontwikkeling,
  • hernieuwbare energiebron als onuitputtelijk op een menselijke schaal,
  • Worden gebruikt in landen zonder belangrijke ontwikkeling zenderoverzicht of op afgelegen locaties, zoals in de bergen, waar het niet mogelijk is aan te sluiten op het elektriciteitsnet.


Voorbeeld van een elektriciteitsnet, aangedreven door een seismograaf fotovoltaïsch paneel van de Soufriere vulkaan in Guadeloupe.

nadelen

  • PV kosten hoog is, omdat het afkomstig is van high-tech,
  • Kosten zijn afhankelijk van het piekvermogen, de huidige kosten van de piek watt is ongeveer 3,5 550 ongeveer € € / m² van zonnecellen,
  • de huidige efficiëntie van fotovoltaïsche cellen blijft vrij laag (ongeveer 10% voor het grote publiek) en levert daarom alleen een laag stroomverbruik,
  • zeer beperkt, maar groeiende markt
  • elektriciteitsproductie gebeurt alleen op de dag dat de grootste vraag is de nacht
  • opslag van elektriciteit is iets heel moeilijk met de huidige technologieën (Econological zeer hoge kosten van de batterijen)
  • levensduur: 20 tot 25 jaar, na het silicium "kristalliseert" en maakt de cel onbruikbaar,
  • Vervuiling productie: sommige studies beweren dat de energie die wordt gebruikt om de cellen nooit winstgevend tijdens 20 jaar van de productie te vervaardigen,
  • Dezelfde afgedankte recycling cellen levert milieuproblemen.

Meer informatie gebruiksaanwijzing:
- energiebalans van fotovoltaïsche
- Franse kaart van de zonne-veld
- In het gebouw geïntegreerde fotovoltaïsche installaties (CEA document)

Facebook reacties

Laat een reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd *