太阳能光伏

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太阳能光伏发电

据估计,大约有45法国纬度°潜在可用来自太阳的能量是一年1500kwh /平方米。

查看地图法国ensoillement法国的太阳辐射DNI.

与目前的产量大约为10 15%的150 225kwh /m².an获得。


所谓“非一体化”太阳能电池板。

PV工作原理

一种光伏电池是由半导体材料制成。 这些能够因为太阳光激励这些材料的电子转换由太阳供给到电气负载从而电力的能量。 这些材料的吸收曲线开始低波长可达的边界波长是1,1微米为硅。

硅是一种光生伏打电池的主要组成部分。

一个光电电池的物理(来自CEA站点)


一个光电单元的操作的图。

硅被选择用于光伏太阳能电池为它的电子特性,在它的最外层(列表门捷列夫的IV)的特征在于四个电子的存在。 在固体硅中,每个原子键合到四个相邻,和最外层的所有的电子参与债券。 如果一个硅原子被从塔V(磷等),电子不参与键之一的原子取代; 因而它可以移动网络。 有电子传导,并且半导体是所述n型掺杂。 相反,如果一个硅原子被第III列(硼为例)的一个原子代替,但它缺乏一个电子来进行所有的链接,和一个电子能来填补这一空白。 我们说有导通孔,并且半导体是所述p型掺杂。 原子如硼或磷被掺杂硅。

当n型半导体被带到与一个p型半导体接触,在所述n材料多余电子扩散进入P材料。 面积最初n掺杂带正电和最初p掺杂区变成带负电荷的。 因此它创建的区n和p之间的电场,这往往在带推电子和平衡成立。 一个接线创建,并通过在n和p中添加金属接触是其中获得的二极管。
当该LED亮起,光子被材料吸收,并且每个光子产生的电子和空穴(已知为电子 - 空穴对)。 二极管结分离电子和空穴,形成的n和p接触之间的电势差,和一个电流,如果电阻器被放置在二极管(图)的触点之间流动。

可用的技术。

根据它们使用的型硅不同电流模块:

  • 单晶硅:光伏电池是基于封装在一个塑料外壳硅晶体。
  • 多晶硅:光生伏打电池是基于硅多晶,以制造比单晶硅更便宜,但也有一个稍低的产率。 这些多晶被熔化电子级硅的废料获得。
  • 非晶硅:“扩散”面板采用具有高能量功率的非晶硅制成,呈现出柔性条带,可实现完美的结构集成。

电池制造商。

五家最大的公司生产的光伏电池分享全球市场的60%。 这些日本企业夏普和京瓷,BP太阳能美国公司和Astropower和德国RWE肖特太阳能。 日本产生在世界上的光伏电池的几乎一半。

太阳能发电的应用

目前应用的主要领域是隔离的住所,而且为科学设备,如地震仪。

到已经用这种能量的第一个方面是空间领域。 事实上,所有的电能quasiement卫星被光电转换提供(一些卫星有小型发动机斯特林)。

好处

  • 电力的清洁利用,是可持续发展的原则的一部分,
  • 可再生能源很人性化作为取之不尽,用之不竭,
  • 在国家使用未经显著通道电网发展或在诸如在山的地方是不可能的远程位置连接到国家电网。


电网为例,搭载在瓜德罗普岛的苏弗里耶尔火山地震仪光电板。

缺点

  • 光伏发电成本高,因为它来自于高科技,
  • 成本取决于峰值功率,峰瓦的电流成本大约是3,5 550约€€/太阳能电池平方米,
  • 光伏电池的电流效率保持相当低(约10%为一般公众),因此提供了只有低功耗,
  • 很有限,但不断增长的市场
  • 电力生产时的最大需求是夜当天只是做
  • 电力存储一些与当前的技术很难(电池econological性价比非常高)
  • 寿命:20到25年后,硅“结晶”并使电池无法使用,
  • 污染制造业:一些研究声称,使用的能源生产过程中20多年生产从未盈利的细胞,
  • 细胞的生命循环的同一端造成的环境问题。

更多信息:
- 太阳能光伏发电的能量平衡
- 太阳能领域的法国地图
- 在光伏建筑一体化系统(CEA文件)

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