PDA

توجه ! این یک نسخه آرشیو شده میباشد و در این حالت شما عکسی را مشاهده نمیکنید برای مشاهده کامل متن و عکسها بر روی لینک مقابل کلیک کنید : فتوولتاییک چیست؟



sajjadshakeri
2016/10/29, 14:59
عبارت فتوولتاییک "Photovoltaic" ترکیبی از کلمه یونانی "Photos" به معنی نور با "Volt" به معنای تولید الکتریسیته از نور است.
کشف پدیده فتوولتاییک (You can see links before reply B%8C%DA%A9) به فیزیکدان فرانسوی Edmond Becquerel نسبت داده می شود که در سال ۱۸۳۹ با چاپ مقاله ای (Becquerel، ۱۸۳۹) تجربیات خود را با باتری تر (Wet Cell) ارائه نمود. او مشاهده نمود که ولتاژ باتری وقتی که صفحات نقره ای آن تحت تابش نور خورشید قرار می گیرند، افزایش نمی یابد.
اما اولین گزارش از پدیده PV در یک ماده جامد در سال ۱۸۷۷ بود وقتیکه دو دانشمند کمبریج R.E. Day و W.G.Adams در مقاله ای به انجمن سلطنتی تغییراتی که در خواص الکتریکی سلنیوم وقتی که تحت تابش نور قرار می گیرد را، توضیح دادند (Adams and Day، ۱۸۷۷).

در سال ۱۸۸۳ Charles Edgar Fritts که یک مهندس برقاهل نیویورک بود، یک سلول خورشیدی سلنیومی ساخت که از برخی جهات شبیه به سلـول های خورشیـدی (You can see links before reply) سیلیکونی امروزی بود. این سلول از یک ویفر نازک سلنیوم تشکیل شده بود که با یک توری از سیم های خیلی نازک طلا و یک ورق حفاظتی از شیشه پوشانده شده بود. اما سلول ساخت او خیلی کم بازده بود. بازده یک سلول خورشیدی عبارت از درصدی از انرژی خورشیدی تابیده به سطح آن می باشد که به انرژی الکتریکی تبدیل شده باشد. کمتر از ٪۱ انرژی خورشیدی تابیده شده به سطح این سلول ابتدایی به الکتریسیته تبدیل می شد. با وجود این، سلول های سلنیومی سرانجام در نورسنج های عکاسی به طور وسیعی بکار گرفته شد.

عنصر اصلی فناوری فتوولتاییک، سلول خورشیدی است.
سلول های فتوولتاییک (You can see links before reply B%8C%DA%A9)(PV) که عموم آن را با نام سلول های خورشیدی می شناسند، از مواد نیمه رسانای حالت جامد تشکیل شده اند. سیلیکون، عمومی ترین ماده نیمه رسانا است که به واسطهٔ فراوانی آن در سلول های PV مورد استفاده قرار می گیرد. اگر چه سلیکون عنصر فراوانی است و درصد زیادی از پوسته زمین را تشکیل می دهد، ولی سلول های سیلیکونی به خاطر فرایند ساخت و خالص سازی سیلیکون، قیمت بالایی دارند.

سلول های فتوولتائیک (You can see links before reply) با استفاده از اشعه خورشید و سلول های خورشیدی، و با ایجاد اختلاف فشار الکتریکی در نیمه هادی هایی که بطور مناسب ساخته شده اند الکتریسیته تولید می شود. امروزه موثرترین و ارزان ترین سلو لهای خورشیدی ماده ای به نام سیلیسم می باشد. ماسه یکی از منابع مهم سیلیسم بوده که پس از پالایش آن کریستال های سیلیسم بدست می آید و پس از بریده شدن به صورت صفحه آماده می شود. به عبارت دیگر سلول های فتوولتائیک که گاه نام سلولهای خورشیدی نیز به آن اطلاق می گردد از پولک هایی ساخته می شوند که نور را مستقیماً به الکتریسیته تبدیل می کند. این پولک ها همانند ترانزیستور معمولا از لایه های نازک یک ماده نیمه هادی مانند سیلیکان با مقادیر کمی افزودنی های خاص به منظور ایجاد مازادی از الکترون در یک لایه و کمبودی از الکترون در لایه دیگر ساخته می شوند. فوتون های نور در یک لایه الکترو نهای آزاد را بوجود می آورند و یک رشته هادی، الکترونها را قادر می سازد که در یک مدار خارجی جریان یافته و به لایه هایی که فاقد الکترون است دسترسی پیدا کنند. پنل های فتوولتائیک از نیمه هادی ها ساخته شده و با اتصال سیلیکونهای نوعP و N شکل می گیرند. وقتی نور خورشید به یک سلول فتوولتائیک می تابد، به الکترون ها در آن انرژی بیشتری می بخشد. با تابش نور خورشید الکترون ها در نیمه هادی پلاریزه شده، الکترون های منفی در سیلیکون نوع N و یون های مثبت در سلیکون نوع P به وجود می آیند. بدین ترتیب بین دوالکترود، اختلاف پتانسیل بروز کرده و این امر موجب جاری شدن جریان بین آن ها می شود. از آنجا که سلو ل های PV کوچک، شکننده بوده و تنها مقدار کمی برق تولید می کنند آنها را به صورت مدول شکل می دهند. مدو لها در اندازه های متنوع عرضه می گردند ولی برای سهولت جابجایی ابعاد آن ها به ندرت از ۹۰ سانتیمتر عرض در ۱۵۰ سانتیمتر طول تجاوز می کند. هنگامی که دو سلول با مدول در یک ردیف متصل می گردند ولتاژ آ نها دو برابر می شود و هنگامی که بصورت موازی به یکدیگر متصل می شوند جریان برق آن دو برابر می گردد.

اجزای سیستم فتوولتائیک:
اجزا کلی یک سیستم فتوولتائیک عبارتند از: صفحه ها (پانل های) خورشیدی، باتری های ذخیره، مبدل برق مستقیم به متناوب، دستگاه کنترل کننده، سازه فلزی یا ساختمانی، کابل های ارتباط

پانل های خورشیدی:
عبارتند از تعدادی ماجول که به هم متصل شده اند و از اجتماع پانل ها آرایه ها به وجود می آیند. آرایه های فتوولتائیک به طور کلی به دو حالت سری یا موازی به هم متصل می شوند. این آرایه ها به حالت ثابت و یا ردیاب متحرک که بنابر فصل با زاویه تابش خورشید خود را تطبیق می دهند، نصب می شوند. ردیاب ها بر دو نوع هستند، ردیاب هایی که بر روی یک محور و یا بر روی دو محور دوران می کنند و ردیاب ها همواره پانل های خورشیدی را در جهت تابش خورشید نگاه داشته بنابراین موجب افزایش راندمان خروجی پانل ها تا ۲ برابر می شوند.

باتری:
بانک باتری معمولا ۱۲ ولتی بوده و تعدادی باتری را شامل می شود و به صورت سری به هم متصل شده و ولتاژ مورد نیاز سیستم را تامین می نماید. در سیستم های منفصل از شبکه، انرژی ذخیره شده در باتری ها، در هنگام شب و یا مواقع ضروری دیگر به کار گرفته می شود. در سیستم های پشتیبانی در مواقع قطع برق شبکه سراسری از باتری استفاده می شود، سیستم های متصل به شبکه نیازی به باتری ندارند.

مبدل:
برق تولیدی توسط پانل های خورشیدی به صورت DC بوده و با کمک مبدل ها به برق AC تبدیل می گردد. مبدل ها در انواع و سایزهای مختلفی ساخته می شوند و برخی از آنها بازده بسیاربالایی دارند.

انواع سامانه های فتوولتاییک:
دو نوع اصلی از سامانه های فتوولتائیک (You can see links before reply B%8C%DA%A9) (PV)برای استفاده در ساختمان ها وجود دارد: منفرد و متصل به شبکه.
هنگامی که اتصال به شبکه برق ممکن نبوده و یا مورد دلخواه نباشد نیاز به یک سامانه منفرد می باشد. در چنین مواردی برای تأمین برق به هنگام شب و یا در روزهای ابری و نیز هنگام نیاز به حداکثر مقدار برق نیاز به چند انباره می باشد. اندازه آرایه هایPVطوری تنظیم می شود که هم بارهای معمول روز هنگام و هم شارژ انباره ها را مهار کنند. در یک سامانه متصل به شبکه، برای تغییر جریان مستقیم از آرایه PV به جریان متناوب (AC)با ولتاژ مناسب شبکه نیاز به یک مبدل می باشد. باید توجه داشت که در این حالت نیازی به انباره وجود ندارد و بدین ترتیب صرفه جویی قابل توجهی هم در هزینه و هم در نگهداری سامانه، ایجاد خواهد شد. در سامانه های منفرد، الکتریسیته مازادی که در طول روز تولیده شده است برای استفاده در شب و یا روزهای تاریک و ابری در انباره ها ذخیره می گردد. از آنجا که قیمت مبدلها و سلول ها (You can see links before reply) و انباره گران می باشد، یک سامانه ترکیبی (هیبریدی) که از نیروی باد استفاده می کند اغلب مکمل ایده آل برای سامانه PV می باشد چرا که نه تنها در طول شب باد می وزد بلکه در هوای بد نیز معمولاً باد قابل توجهی وجود دارد. علاوه بر آن در زمستان، زمانی که انرژی خورشیدی کمی برای برداشت وجود دارد هوا معمولا باد خیزتر ازتابستان می باشد. با این حال تمام مناطق برای استفاده از نیروی باد مناسب نیستند.

فتو ولتاییک (به انگلیسی: Photovoltaics) یا به اختصار PV، یکی از انواع سامانه های تولید برق از انرژی خورشیدی می باشد. در این روش با بکارگیری سلول های خورشیدی (You can see links before reply)، تولید مستقیم الکتریسیته از تابش خورشید امکان پذیر می شود. سلول های خورشیدی از نوع نیمه رسانامی باشند که از سیلیسیوم یعنی دومین عنصر فراوان پوسته زمین ساخته می شوند. وقتی نور خورشید به یک سلول فتوولتاییک می تابد، بین دو الکترود منفی و مثبت اختلاف پتانسیل بروز کرده و این امر موجب جاری شدن جریان بین آنها می گردد. می*توان فتوولتایک را در دسته فناوری های انرژی های تجدید پذیر (نوشو) قرار داد.

alireza
2016/11/14, 14:17
اجزاء آرایه سیستم فتوولتائیک

اکثر سلول های pv در دو بخش اصلی جای می گیرند: سیلیکون بلورین یا لایه نازک.

واحد های سیلیکون بلورین می توانند به وسیله ی هر کدام از گروه های تک کریستالی، چند کریستالی، یا تراشه ی سیلیکون، شکل بگیرند. لایه نازک واژه ای است که حوزه ای از تکنولوژی های مختلف، شامل سیلیکون بی شکل و یک گروه از تغییرات با استفاده از نیمه رسانا های دیگر مثل کادمیوم تلورید یا cigs (مس-ایندیوم-گالیوم-سلنید) را شامل می شود. فناوری لایه نازک بسیاری از تصادمات جریان r و d را ایجاد می کنند اما واحد های بلورین در حال حاضر بیش از ۸۰% بازار فروش را در اختیار دارند.

alireza
2016/11/14, 14:25
واحد های نوری فتوولتائیک (pv)، از نور خورشید جریان الکتریسیته تولید می کنند و به طور شگفت انگیزی، ساده، موثر و با دوام هستند. این اجزاء بی هیچ جزء متحرکی می توانند وسایل شما را راه اندازی، باتری ها را شارژ یا اینکه برای شبکه ی برق، انرژی تولید کنند.

بررسی انواع سیستم های خورشیدی فتوولتائیک

واحد های نوری فتوولتائیک (pv)، از نور خورشید جریان الکتریسیته تولید می کنند و به طور شگفت انگیزی، ساده، موثر و با دوام هستند. این اجزاء بی هیچ جزء متحرکی می توانند وسایل شما را راه اندازی، باتری ها را شارژ یا اینکه برای شبکه ی برق، انرژی تولید کنند.

آرایه ای از سلول های خورشیدی از طریق اثر فتوولتائیک، انرژی را جمع آوری می کند (همان ژنراتور خورشیدی). این اثر در سال ۱۸۳۹ به وسیله ی فیزیکدان فرانسوی الکساندرادموند بکیورل کشف شد. در این روش سلول های pv از انرژی موجود در فوتون های نور خورشید الکتریسیته تولید می کنند. وقتی که نور خورشید به یک سلول pv برخورد می کند، آن سلول تعدادی از فوتون ها را جذب می کند و انرژی این فوتون ها در ماده ی نیمه رسانا به الکترون تبدیل می گردد. با کسب انرژی از فوتون، الکترون می تواند جایگاه معمول خود را در اتم نیمه رسانا ترک نموده و بخشی از جریان در یک مدار برقی گردد.