سلول خورشیدی یا سلول فتوولتایی

تعریف

سلول فتوولتائی (PV) د نور تر مخنثه انرژي الکتریکي کې تبدیلولو لپاره د سیمیکاندکټرو موادو ډول دی. PV سلول تر وړاندې جوړ شوي ولټاژ په نور پرمختګو اساس کې بسته دی. "فتوولتائی" د نور ("فوتو") پرمختګ سره ولټاژ ("ولټایک") جوړولو ځای دی.

د سیمیکاندکټرو موادو کې الکترونونه د کوالینټ بندونو له لاسه کیدی شي. د الکترومغناطیسی ریز انرژی چنده د فوټونونو په توګه نوم لري. د فوټونونو څخه د سیمیکاندکټرو موادو ته رسیدلو سره، الکترونونه انرژی یې وګټي او پېښل کېږي.

دا انرژی ورکړې الکترونونه د فوټو الکترونو په نوم یادیږي او د الکترونونو پېښلولو پدیده د فوټو الکترونیک افکت په نوم یادیږي. د فتوولتائی سلول دا د فوټو الکترونیک افکت په بنیاد کې کارولی.

فتوولتائی سلول جوړول

د فتوولتائی سلولونو جوړولو لپاره آرسنید، اینډیم، کادمیم، سیلیکون، سلنیم او ګالیم چې د سیمیکاندکټرو موادونه دي کارول کیږي. سیلیکون او سلنیم زهاتو د سلولونو جوړولو لپاره استعمال کیږي.

د سیلیکون فتوولتائی سلول د جوړښت څخه د لاندې ډول یې مثال:

• سلول د څلور تیره p-ټایپ موادو څخه یو ننګه لايه لري ترڅو نور هڅه کېدای شي په موادو کې داخل شي.

• د p-ټایپ او n-ټایپ موادونو څخه د متالی حلقونه جوړ شوي دي چې به ترتیب د پوزیټیو او نیګټیو خروجي کنټاکتونه وي.

یواليکه فتوولتائی سلولونه یا د یواليکه کریستال یا ډیراليکه کریستال سیمیکاندکټرو موادو څخه جوړ شوي دي.

یواليکه کریستال سلولونه د یواليکه کریستال انګوت څخه کټ شوي دي، ځکه چې ډیراليکه کریستال سلولونه د ډیراليکه کریستال ساختونو څخه جوړ شوي دي.

یواليکه سلول د خروجۍ ولټاژ او کرنټ خوړه کم دی، معمولاً ۰.۶V او ۰.۸A دی. د کارکوونۍ پرمختګولو لپاره، سلولونه د مختلف ډولونو څخه یوځای کیږي. د PV سلولونو یوځایولو لپاره ټینګه ډولونه شتون لري:

PV سلولونو د پارالل یوځایول

د پارالل یوځایولو څخه، سلولونو ترسره ولټاژ غیرمتغیر رامنځته کیږي، ځکه چې د کلی کرنټ دوبل کیږي (یا د سلولونو شمیرې په اساس تناسب لرونکي ډول). د پارالل یوځای شوي PV سلولونو مشخصه منحنی لاندې ښودل شوی دی.

PV سلولونو د سری-پارالل یوځایول

د سری-پارالل یوځایولو څخه، ولټاژ او کرنټ په تناسب ډول یې افزایش کیږي. د خورشیدی پنلونه معمولاً د دې یوځایولو څخه جوړ کیږي ترڅو لویه قدرت خروجۍ وکړي.

یو خورشیدی ماډول د یواليکه خورشیدی سلولونو یوځایولو څخه جوړ شوي دی. ډیراليکه خورشیدی ماډولونو یوځایول د خورشیدی پنل په نوم یادیږي.

PV سلول کارول

په وقت چې نور په یو سیمیکاندکټرو مواد کې چاپېږي، دا یا پېسو کېدای شي یا پرانیستل کېدای شي. PV سلولونه د سیمیکاندکټرو موادونو څخه جوړ شوي دي - مواد چې نه د پرمختګ سیمیکاندکټرو او نه د عایق موادو دی. دا خصوصیت د دې چې د نور انرژي تر الکترونیک انرژي تبدیلولو لپاره ډیره اغېزمنه کوي.

په وقت چې سیمیکاندکټرو مواد نور جذب کوي، دا د الکترونونو پېښلولو په اساس کې دی. دا په اړه دی چې نور چنده د فوټونونو په توګه یې د کوچني انرژي چنده دي. په وقت چې الکترونونه فوټونونه جذب کوي، دا انرژی یې وګټي او په مواد کې پېښل کېږي. یو داخلی الکترونیک فیلد د دې چې د دې چې د دې چې د یو ډول حرکت کولو لپاره مجبور کوي، چې د کرنټ پیدا کوي. د سیمیکاندکټرو څخه د متالی الکټروډونه د کرنټ ترسره کولو لپاره اجازه ورکوي.

لاندې ښکل یو سیلیکون PV سلول چې د یو مقاومتی بار سره وصل شوی دی. دا سلول د P-ټایپ او N-ټایپ سیمیکاندکټرو لاينونه چې د PN جونکشن څخه جوړ شوي دي.

جونکشن د p-ټایپ او n-ټایپ موادونو څخه یو تړل دی. په وقت چې نور په جونکشن کې چاپېږي، الکترونونه د یو ناحیه تر یو بل ناحیه ته پېښل کېږي.
خورشیدی سلولونه په خورشیدی برق کارخانه کې څو چاپېږي؟
د مکسیمم پاور پوائنټ ټریکرز (MPPTs)، انورټر، چارج کنټرولر او بیټری چې د خورشیدی ریز اشعه تر الکترونیک ولټاژ تبدیلولو لپاره کارول کیږي.

مکسیمم پاور پوائنټ ټریکر (MPPT)

MPPT یو مخصصه دیجیټل کنټرولر دی چې د خورشید پوزیشن ټریک کوي. په اړه چې د PV سلول کارکوونۍ په خورشیدی روښانه پرمختګو اساس کې دی، چې په روز کې د زمکې چرخې له اړه بدلون کیږي، MPPTs د پنل ترتیب ته ټیک کوي ترڅو د نور جذب او قدرت خروجۍ پرمختګ کړي.

چارج کنټرولر

چارج کنټرولر د خورشیدی پنل څخه ولټاژ راولي او د بیټری څخه د اوورچارج یا اوورولټاژ پرمختګ کوي، ترڅو د امنیت او کارکوونکی انرژي سټورولو لپاره.

انورټر

انورټر د پنلونو څخه د مستقیم کرنټ (DC) تر متناوب کرنټ (AC) تبدیلولو لپاره کارول کیږي، چې معمولاً د استاندارد دواتونو لپاره AC پاواړی لازم دی.