Quyosh xujayralari turlari va ularning xususiyatlari

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Quyosh batareyalari aholi orasida ommalasha boshladi. Ular uylarning, transport vositalarining tomlariga o'rnatiladi. Ulardan ba'zilari hatto elektronika, qo'l soatlarida ham moslashtirilgan. Ayni paytda ular elektr energiyasiga to'liq muqobil bo'ldi yoki qo'shimcha sifatida ishlaydi.

Ular qanday ishlaydi?

Quyosh modullari fotovoltaik tizimning eng muhim elementidir. Ular kremniydan tayyorlangan quyosh batareyalarini o'z ichiga olgan paneldir.

Elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ushbu komponentlarning barchasi bloklarga yig'iladi, ular keyinchalik laminatlangan plyonka bilan qoplanadi - bu muhrlanish uchun kerak. Shundan so'ng, hamma narsa ramkaga joylashtiriladi. Qurilma juda oddiy, ammo uni uyda yig'ish muammoli bo'ladi. Fotovoltaik elementni o'zingiz yig'ib bo'lmaydi, buni panel haqida aytib bo'lmaydi.

Koʻrishlar

Quyosh batareyalari bir necha turga bo'linadi. Ulardan uchtasini ajratish mumkin:

• Monokristalli. Uni ishlab chiqarish jarayonida sof kremniy ko'rinishidagi material ishlatiladi. Bu asos ishdan ko'proq samaradorlikka erishish imkonini beradi. Bu holatda samaradorlik 15 dan 20% gacha o'zgarib turadi.
• Amorf kremniy. Ishlab chiqarish vaqtida tizim ishlatiladi - bug'lanish bosqichi. Silikon himoya qatlami bilan qoplangan. Silikon quyosh batareyalarining bir qator afzalliklari ishlab chiqarishda qo'llaniladigan oddiy texnologiya tufayli olinadigan maqbul narxni o'z ichiga oladi. Bunday tizimlar maydoni katta. Samaradorlik 5% dan 8% gacha.
• Polikristal. Ushbu quyosh xujayrasi amorf kremniy asosida ishlab chiqariladi. Ishlab chiqarish jarayonida u cho'zilmaydi. Kam narxga ega. U nafaqat kundalik hayotda, balki sanoatda ham qo'llanilishi mumkin. Samaradorlik 10-14% orasida.

Quyosh panellarining afzalliklari va kamchiliklari

Quyosh panellari ish paytida quyosh energiyasini elektr energiyasiga aylantiradigan fotovoltaik elementlardan iborat.

Ba'zi imtiyozlarga quyidagi fikrlar kiradi:

1. Batareyaning butun dizayni juda oddiy, unda harakatlanuvchi qismlar yo'q. Ish barqaror va uzluksiz olib borilmoqda, ishonchlilik darajasi yuqori.
2. Oʻrnatish ishi qiyin emas. Tizimga qimmat texnik xizmat talab etilmaydi.
3. Quyoshdan keladigan energiya darhol elektr energiyasiga aylanadi, qoʻshimcha vaqt talab etilmaydi.
4. Quyosh mavjud ekan, energiya kun davomida ishlab chiqariladi. Ba'zi hollarda, bulutli vaqtda elektr energiyasini olish mumkin, ammo ish samaradorligi pasayadi.
5. Xizmat muddati uzoq, u yillar bilan emas, o'nlab yillar bilan o'lchanadi.
6. Ishlab chiqarish jarayonida ekologik toza materiallardan foydalaniladi, bu esa atrof-muhit bilan qiyin muhit mavjud bo'lgan bugungi jamiyatda juda muhim hisoblanadi.

Barcha afzalliklariga qaramay, ishda salbiy tomonlar boʻlishi mumkin:

1. Kremniy asosidagi yarimo'tkazgichlar qimmat. Ushbu material butun tizimning asosiy elementi hisoblanadi. Bu panelning o'zi va qabul qilingan energiya narxiga ta'sir qiladi.
2. Samaralilik past. Bugungi kunga kelib, 1 kvadrat uchun batareya quvvati taxminan 120 vattni tashkil qiladi. Bu ko'rsatkich shunchalik ahamiyatsizki, olingan elektr energiyasini kichik xonada yoritish moslamalari uchun ishlatish mutlaqo mumkin emas.
3. Elektr energiyasini olish kunduzgi soatlarning davomiyligi, ob-havo sharoiti va fasllarga bogʻliq. Misol uchun, qishda olingan energiya darajasi sezilarli darajada kamayadi. Buning sababi bulutli bulut, tuman va qisqa kunduz soatlari.

Qaerda foydalanishim mumkin?

Bu panellar nafaqat kundalik hayotda, hayot jarayonida, balki sanoat va ishlab chiqarishda ham keng qo'llaniladi:

• ular maishiy batareyalarni zaryad qiladielektr jihozlari;
• elektr avtomobil quvvatlanmoqda;
• ular butun binolarni elektr energiyasi bilan ta'minlash uchun ishlatilishi mumkin;
• ba'zi hollarda ma'lum joylarda foydalanish mumkin;
• ulardan hatto kosmosda ham energiya olishingiz mumkin.

Kunduz davomida hosil boʻladigan barcha energiya batareyalarda saqlanadi, shundan soʻng qurilmalar hatto qorongʻuda ham ishlashi mumkin.

Foydalanish printsipi va qurilma nima?

Quyosh xujayralari xuddi ular birinchi ishlab chiqilgandagi kabi ishlaydi. Bu tamoyil hamma uchun tanish, chunki u maktab o'quv dasturida fizik tajribalar o'tkazishda o'rganilgan. Yuqori qopqog'i bo'lmagan tranzistor yorug'likning p va n o'tish joylariga kirishiga imkon berdi.

Voltmetr ulangandan so'ng quyosh nurlari tushgan paytda oz miqdorda energiya ajralib chiqqanini ko'rish mumkin edi. Ilgari olimlar ish joyida tajribalar o'tkazdilar, o'tish joylarini oshirdilar. Natijada quyosh panellari paydo bo'ldi.

Quyosh tizimining elementlar dizaynida quyidagilar mavjud:

• Yuzasi shaffof oynadan qilingan. Quyosh nurlari uning ustiga tushadi.
• Koʻzoynaklar panelning qattiq chetlariga biriktirilgan. Ular bir vaqtning o'zida musbat elektrodlar vazifasini bajaradigan metalldan yasalgan plitalardir.
• Quyosh kimyoviy elementi. Silikon turi p.
• Kremniy turi n.
• Pastki taglikmetalldan yasalgan, u salbiy elektrodlar vazifasini bajarishga mo'ljallangan.

Bilish kerakki, quyosh energiyasini kun davomida olish mumkin emas. Batareyalar kechasi ishlay olmaydi. Qishda kunduzgi soatlar qisqaradi. Bunday paytlarda asosiy qurilmaga energiya saqlash qurilmasi ko‘rinishidagi qo‘shimcha kerak bo‘ladi.

Ko'p hollarda elektr batareyasi ishlatiladi. U panelga ulangan va ishlab chiqarilgan energiyani saqlaydi, natijada kechqurun ishlaydi.

Samaradorlik darajasi butunlay ishlatiladigan materialga bog'liq. Misol uchun, bitta kristalli kremniydan foydalanganda deyarli 20% ni tashkil qiladi, polikristalli kremniy bu ko'rsatkichni 10% ga kamaytiradi. Samaradorlik darajasiga sirtning silliqligi, havo harorati, batareyalarning quyoshga joylashishi ta'sir qilishi mumkin.

Foydalanishning ahamiyati nimada?

Bugungi kunda ekologik toza materiallardan foydalanish eng dolzarb hisoblanadi. Elektr stansiyalarida olinadigan elektr energiyasi - atom, suv, issiqlik doimiy ravishda qimmatlashib bormoqda. Bu qimmat ishlab chiqarish bilan bog'liq. Quyosh batareyasidan foydalanilgandan so'ng, inson o'zini hatto yuqori narxda elektr energiyasini taklif qiladigan davlatdan ham mustaqil deb hisoblashi mumkin.

Bir marta ma'lum miqdorda pul sarflasangiz, siz kommunal to'lovlarni, hisoblagichlarni, kommunal xizmatlarni butunlay unutishingiz mumkin. Ushbu panellar o'rnatilganda, butun uy tarjima qilinmoqda. Bunga yo'qfaqat yorug'lik, balki isitish, sanitariya-tesisat - issiq suv.

Quyosh - ajoyib elektr manbai. Eng muhimi, bu manba bepul, ekologik toza va bitmas-tuganmas.

Yagona kristall asosidagi elementlarni ishlab chiqarish bosqichlari

Koʻpchilik quyosh xujayralari polikristalli va monokristalli kremniy yordamida ishlab chiqariladi. Ishlab chiqarish jarayoni ko'p vaqt, kuch va pul talab qiladi.

Monokristalli kremniyni ishlab chiqarishning asosiy bosqichlari:

1. Kremniy ishlab chiqarish. Kremniyni olish uchun ko'p miqdorda kremniy dioksidini o'z ichiga olgan kvarts qumi ishlatiladi. Bunday qum tozalashning bir necha bosqichlaridan o'tadi, bu kislorodni butunlay yo'q qilishga imkon beradi. Buning sababi kimyoviy moddalar yordamida yuqori haroratda erishi.
2. Kristal olinmoqda. Tozalashdan keyin silikon shaffof bo'ladi. Strukturani tartibga solish uchun kristallar o'sishni boshlaydi. Jarayon quyidagicha: kremniy bo'laklari tigelga joylashtiriladi, isitiladi va eritiladi. Eritilgan massaga kristall namunalari qo'shiladi, ular butun yuzaga teng taqsimlanadi va qatlamlarda o'sishni boshlaydi. Bu jarayon uzoq vaqt oladi, natijada katta, bir xil kristal hosil bo'ladi.
3. Ishlov berilyapti. Bu jarayon kristallni kerakli shaklni berish uchun o'lchash va keyingi ishlov berish bilan boshlanadi. Chiqish paytidatigeldan kristall dumaloq shaklga ega bo'lib, undan keyingi foydalanish uchun noqulay. Uni ishlatish uchun u kvadrat shaklida bo'lishi kerak. Tayyor material po'lat iplar bilan ishlov berilgandan so'ng, u sim yordamida bir xil plitalarga kesiladi. Plitalarning o'lchami 0,25 dan 0,3 santimetrgacha o'zgaradi. Shundan so'ng ular tozalanadi, nuqsonlar va hosil bo'lishi mumkin bo'lgan energiya darajasi tekshiriladi.
4. Fotovoltaik elementni ishlab chiqish. Kremniy elektr energiyasini ishlab chiqarish imkoniyatiga ega bo'lishi uchun unga fosforli bor qo'shiladi. Qayta ishlashdan so'ng fosfor n tipidagi erkin elektron bo'lib, bor bo'lgan tomon bu elektronlarni o'z ichiga olmaydi va p turiga ega. Shunday qilib, ikki tomon o'rtasida o'tish paydo bo'ladi.
5. Yig'ish jarayoni. Dastlab, plitalar zanjirda, keyin esa - blokda ulanadi. Bitta plastinka o'rtacha 2 V quvvatga va 0,6 Vt kuchlanishga ega. Batareya quvvati butunlay hujayralar soniga bog'liq. Kuchlanish darajasi ulanish ketma-ketligidan olinadi. Barcha elementlar va modullar bir-biriga parallel ravishda ulangan. Barcha hujayralar maxsus plyonka bilan qoplangan, shisha yuzasiga o'tkaziladi va to'rtburchaklar ramkaga joylashtiriladi. Modul tayyor bo'lgach, u sinovdan o'tkaziladi. Toʻliq tekshiruvdan soʻng u foydalanishga tayyor.

Quyosh panellari bir-biriga parallel, ketma-ket yoki parallel ravishda ketma-ket ulanishi mumkin. Tanlov butunlay jarayonda qaysi kuchlanish darajasini olishingiz kerakligiga bog'liq.

Polikristalli kremniy ishlab chiqarish jarayoni

JarayonPolikristalli kremniyga asoslangan modul ishlab chiqarish bir kristalli kremniy bilan bir xil tarzda amalga oshiriladi. Farqi faqat kristallarning o'sishida mavjud. Buning uchun bir nechta usullar mavjud, ammo hozirda faqat bittasi mashhurlikka erishdi - Siemens jarayoni. Usulning butun mohiyati shundan iboratki, dastlab silan kamayadi va erkin kremniy cho'kadi. Bu 600 dan 1350 daraja Selsiygacha bo'lgan harorat rejimidan foydalangan holda vodorod va silan elementlarini o'z ichiga olgan maxsus aralashma bilan o'zaro ta'sir qilish orqali amalga oshiriladi.

Quyosh batareyalarini ishlab chiqarish jarayoni shunday ishlaydi.

Uyda quyosh panelini qanday qilish mumkin?

Ko'pchilik o'z qo'llaringiz bilan quyosh batareyalarini yig'ish juda qiyin, hatto deyarli imkonsiz deb o'ylashadi. Aslida, hamma narsa boshqacha. Bu juda ko'p kuch talab qiladi, lekin jarayonning o'zi dastlab ko'rinadigandek qiyin emas. Ish jarayonida duch kelishi mumkin bo'lgan asosiy qiyinchilik - bu o'z qo'llaringiz bilan quyosh batareyasini yig'ishdir. Agar siz bunday mexanizmni o'zingiz yaratishga muvaffaq bo'lsangiz, unda siz nafaqat kommunal to'lovlarni to'lashdan bosh tortish, balki o'z biznesingizni amalga oshirish haqida ham o'ylashingiz mumkin. Hozirgi vaqtda quyosh panellari ular tomonidan ishlab chiqarilgan energiyani sotish uchun juda dolzarbdir. Eng muhimi, to‘lov eng barqaror valyutalardan biri – yevroda amalga oshiriladi. Quyosh batareyalarini ishlab chiqarishga e'tibor qaratishga arzimaydimi?

Fotoelementlar bilan ishlash uchun sizda bo'lishi kerakbu sohada ko'nikma va tajriba. Avvalo, bu lehimga, shuningdek, barcha elementlarga hurmatga tegishli. Ishlash uchun siz nozik ish uchun mos bo'lgan yaxshi lehim vositasiga ega bo'lishingiz kerak. O'z-o'zidan bitta va polikristallarni yaratish ishlamaydi. Buning uchun siz tayyor blankalardan foydalanishingiz mumkin.

Fotosellar

Ishdagi birinchi qadam kerakli fotoelementlarni tanlashdir. Batareyaning ishlashi uchun poli- va monoselli silikondan foydalanish mumkin. Eng muhimi, ishlayotganda ishlash darajasini va nuanceni hisobga olishdir. Masalan, monoelementlarda samaradorlik yuqoriroq, lekin ko‘p hujayralarda bulutli havoda sezilarli energiya yo‘qoladi.

Barcha hujayralar sinflarga bo'lingan. Ulardan jami to'rttasi bor. A darajasi hech qanday nuqsonsiz eng yaxshi sifatga ega. Bu sinf qattiq va yirik tashkilotlar, kompaniyalar ishida qo'llaniladi. Samaradorlik yuqori, lekin xarajati mos keladi.

Batareya o'z-o'zidan ishlab chiqarilganda, B sinfini tanlash mumkin. Samaradorlik avvalgi hujayralarga qaraganda past, narxi esa sezilarli darajada farq qiladi. Ba'zi tashkilotlar sotiladigan batareyalar ishlab chiqarishda ushbu sinfdan foydalanadi, bu esa unumdorlikning pastligini tushuntiradi.

Ba'zi odamlar o'zlariga kerak bo'lgan hamma narsani onlayn-do'konlar orqali sotib olishadi. Ixtisoslashgan do'konga kirsangiz, barcha komponentlarni bir vaqtning o'zida sotib olishingiz mumkin. Shunda yetkazib berishni kutish shart emas.

Toʻplamlar

Quyosh batareyasini yig'ish uchun faqat hujayralar etarli bo'lmaydi, chunki ular qandaydir tarzda keraksxema bo'yicha bir-biri bilan bog'lang. Buning uchun o'tkazgichlar va qo'shimcha materiallardan foydalanish kerak bo'ladi. Shuning uchun ba'zi ishlab chiqaruvchilar sotib olish uchun tayyor to'plamni taklif qilishadi, unda ish paytida kerak bo'ladigan barcha materiallar allaqachon mavjud.

Bu toʻplam 72 tagacha element, oʻtkazgichlar, shinalar, kontaktlarning zanglashiga olib boradigan diodlar, shuningdek, lehimlash uchun maxsus kislotani oʻz ichiga olgan qalamni oʻz ichiga olishi mumkin.

Ba'zi to'plamlarda o'tkazgichlar lehimlanadigan tayyor fotoelementlar bo'lishi mumkin. Yig'ish uchun hamma narsani sxema bo'yicha yig'ish va ulanish kifoya qiladi. Quyosh panellarini yig'ish uchun quyosh batareyalari qo'lda ulanganda, bu variant eng maqbuldir. Material juda kichik va mo'rt, bu jarayonda bir qator muammolarni keltirib chiqaradi.

Lehimlash

Agar barcha materiallar - elementlar va o'tkazgichlar alohida sotib olingan bo'lsa, quyosh batareyalarini lehimlashning butun jarayoni quyidagicha ko'rinadi:

1. Supero'tkazuvchilar kerakli uzunlikka kesiladi. Bu ishni shablonga muvofiq bajarish yaxshidir.
2. O'tkazgichlar fotoelementga chiroyli tarzda joylashtirilgan.
3. Lehimlash joyiga kislota va lehim qo'llaniladi. Siqilishning oldini olish uchun ogʻir narsalarni bir uchiga qoʻyishingiz mumkin.
4. O'tkazgichni ehtiyotkorlik bilan lehimlash kerak. Hujayralar juda mo'rt bo'lgani uchun ularga kuch bilan ta'sir qilish tavsiya etilmaydi.

Bu ish juda mashaqqatli, birinchi marta hammasi toʻgʻri chiqishi haqiqat emas, balki butun jarayonni bir necha marta takrorlash kerak boʻlishi mumkin. Agar siz qoidalarni o'rgansangiz, tushunishingiz mumkinkumush o'tkazgichlarni cho'ktirish uchta lehimlash davri uchun mo'ljallanganligi. Ishlab chiqaruvchi darhol ogohlantiradigan o'tkazgichlarda lehim oldindan qo'llaniladigan holatlar mavjud. Lekin uni qo'shimcha ravishda qo'llash yaxshidir. Ishlash vaqtida quyosh batareyalarini bir-birining ustiga qo'yish taqiqlanadi, chunki ular yuqori bosim tufayli shikastlanishi mumkin.

Muhrlash

Ishning yakuniy bosqichi barcha elementlarning muhrlanishi hisoblanadi. Ammo buni davom ettirishdan oldin, siz lehimning ishonchliligiga e'tibor berishingiz kerak. Buning uchun multimetr ishlatiladi. Tekshirish barcha ishlar tugagandan so'ng yoki butun jarayon davomida, har bir alohida elementni lehimlangandan keyin amalga oshirilishi mumkin.

Silikon plomba ko'pincha muhrlash jarayoni uchun ishlatiladi. Avvalo, u elementlarning bo'g'inlariga, keyin esa butun panel yuzasiga qo'llaniladi. Bunday ish uchun siz cho'tkadan foydalanishingiz mumkin, lekin uni faqat bo'g'inlar uchun ishlatishingiz kerak, chunki hujayralarni o'z joyidan osongina ko'chirish mumkin. Hammasi quriganidan keyin qopqog'ini yopishingiz mumkin.

Uyda batareya tanlash

Ayni paytda siz ikkita turdagi quyosh batareyalariga ega batareyalarni topishingiz mumkin: monokristal, polikristal.

Har bir turning afzalliklari va kamchiliklari bor, ularni xarid qilishdan oldin oldindan bilishingiz kerak.

Bozor va ishlab chiqarish imkoniyatlari to'xtamaydi, ishlab chiqarish jarayonida turli texnologiyalar qo'llaniladigan yangi mahsulotlar muntazam ravishda paydo bo'ladi. Tanlashdan oldin, xususiyatlarga e'tibor berish tavsiya etiladiquyosh xujayralari: samaradorlik darajasi bo'yicha, kunduzi energiya to'plash va tunda ishlab chiqarishga qodir bo'lgan batareyaning mavjudligi. Bu ma'lumotlarning barchasi ishlab chiqaruvchi tomonidan oldindan taqdim etiladi, ularni ixtisoslashgan do'konda topish mumkin. Avval Internetda ma'lumot topib yoki mutaxassislar bilan qaysi variant yaxshiroq bo'lishini muhokama qilgan ma'qul.