سلوله خورشیدۍ یا فوتوولټایک

تعریف

سلول فوتوولتايك (PV) ده چې د نور په اړه د الکترونیک انرژي تبدیل کولو د سیمیکانډکټر دستگاه دی. د PV سلول لخوا پیدا کړل شوي ولتاژ د ورته نورو شدت پر وخت را برابر دی. د "فوتوولتايك" اصطلاح د نورو څخه ده چې د نور (فوتو) په مینځ کې د ولتاژ (ولتاک) پیدا کولو قابلیت لري.

د سیمیکانډکټر موادونو کې د الکترونونو د کوالنت همکارۍ سره جوړ شوي دي. د الکترومغناطیسي تابعیت د ډیر کوچني انرژي ذراتو یا فوتونونو لرونکي دی. د فوتونونو په موقعیت کې چې د سیمیکانډکټر مواد ته رسیږي، د الکترونونو د انرژي زیاتولو او په مواد کې حرکت کولو شروع شي.

دا زیات شوي الکترونونه د فوتوالکترونونو په توګه سمون کیږي، او د الکترونو د خارج شوالي د فوتوالکترونیک اثر په توګه یادیږي. د فوتوولتايك سلول د عمل د فوتوالکترونیک اثر پر بنسټ شته.

د فوتوولتايك سلول جوړول

د آرسنایډ، انډیم، کډیم، سیلیکون، سیلنیم او ګالیم جوړښت چې د سیمیکانډکټر موادونه دی، د PV سلولونو جوړولو لپاره کارول کیږي. سیلیکون او سیلنیم د سلولونو جوړولو لپاره زیات کارول کیږي.

د سیلیکون فوتوولتايك سلول د جوړښت په مثال کې:

• سلول د بیلابیلو سطح د p-نوع موادو یوه ډیر کوچنۍ لايه څخه جوړ شوی دی چې د نور ته د ورود سهولت ورکړي.

• د p-نوع او n-نوع موادونو په اړه د میتل حلقونه جوړ شوي دي، چې داسې به ترتیب د پوزیټیو او نيګټیو د خروجي ترمینلونه عمل کوي.

یووايله PV سلولونه یا د مونوکریستال یا د پولیکریستال سیمیکانډکټر موادونو څخه جوړ شوي دي.

د مونوکریستال سلولونه د یو بل کریستال بریکټ څخه لیږدول کیږي، ځکه چې د پولیکریستال سلولونه د ډیری کریستال ساختمانونو څخه جوړ شوي دي.

د یو سلول د خروجي ولتاژ او کرنټ ډیر کم دی، معمولاً د ۰.۶V او ۰.۸A په توګه. د توانائی د زیاتولو منظمه، د سلولونو په مختلف ترتیبونو کې یوځای کیږي. د PV سلولونو یوځایولو لپاره د ۳ اصلي طرزالعملونه شتون لري:

د PV سلولونو د پارالل یوځایول

د پارالل ترتیب کې، د سلولونو په اړه د ولتاژ د تغیر نشي، او د کل کرنټ دوبل شئ (یا د سلولونو شمیرې په تناسب کې زیاتول). د پارالل یوځای شوي PV سلولونو د مشخصه منحنی په مثال کې نښې شوي دی.

د PV سلولونو د سیریز-پارالل یوځایول

د سیریز-پارالل ترتیب کې، د ولتاژ او کرنټ دوی په تناسب کې زیاتول شي. د سوریا پنلونه معمولاً د دې یوځایولو ترتیب کې جوړېدل کیږي ترڅو د لوی توانائی د خروجی ترلاسه کړي.

د یو ځای شوي سوریا سلولونو په مساعی د سوریا ماډول جوړ کیږي. د ډیری سوریا ماډولونو د جوړښت د سوریا پنل په نوم یادیږي.

د PV سلول د عمل

چې د نور د یو سیمیکانډکټر مواد ته رسیږي، دا یا په مواد کې ګډول کیږي یا د مواد ته واخیستل کیږي. د PV سلولونه د سیمیکانډکټر موادونو څخه جوړ شوي دي چې دا موادونه د پاملرنې یا د عایقې یې ډېرې نه ده. دا خاصیت د نور د انرژي ته د الکترونیک انرژي تبدیلولو لپاره ډېر کارګر وي.

چې د سیمیکانډکټر د نور غورځولو کې د الکترونونو د خارج شوالي شروع کیږي. دا ده چې د نور د ډیر کوچني انرژي ذراتو یا فوتونونو لرونکي دی. چې د الکترونونو د فوتونونو غورځولو کې، دا د انرژي په پام کې نیولو او د مواد کې حرکت کولو شروع کیږي. د داخلی الکترومغناطیسي میدان د دې ذراتو د یو ځای ته د حرکت وړاندیز کوي، د کرنټ پیدا کوي. د سیمیکانډکټر په څیر د میتل الکترودونه د کرنټ ته د ورود سهولت ورکړي.

د نښې په مثال کې د سیلیکون PV سلول د ریزیستانټ لوډ سره پیژندل شوی دی. د سلول د P-نوع او N-نوع سیمیکانډکټر لاېونه یې د PN جنکشن لپاره جوړ شوي دي.

جنکشن د p-نوع او n-نوع موادونو د درمل کې ده. چې د نور په جنکشن ته رسیږي، د الکترونونو د یو ځای ته د حرکت شروع کیږي.
د سوریا سلولونو په څومره کې د کیسې د سوریا توان پلان کې جوړ شوي؟
د مکسیمم توان پوائنټ تریکرز (MPPTs)، انورټر، چارج کنټرولر او بیټریونو چې د سوریا تابعیت د الکترونیک ولتاژ ته د تبدیلولو لپاره کارول کیږي.

د مکسیمم توان پوائنټ تریکر (MPPT)

د MPPT د یو مخصوص دیجیټل کنټرولر ده چې د سوریا پوزیشن په پیل کې د یې د پیل کولو لپاره استعمال کیږي. چې د PV سلولونو د توانائی د نورو شدت پر وخت را برابر دی، چې د زمکې د چرخولو په وخت کې په روز کې د تغیر لري، د MPPTs د پنل د جهت په تناسب کې د نور د غورځولو او د توان د خروجی ترلاسه کولو لپاره تعديل کوي.

چارج کنټرولر

د چارج کنټرولر د سوریا پنل څخه د ولتاژ د تنظیم کولو او د بیټری د اوورچارج يا اوورولټاج د منعولو لپاره، د سالم او کارګر انرژي د خزنې لپاره د وړاندیز ورکوي.

انورټر

د انورټر د پنلونو څخه د مستقیم کرنټ (DC) ته د متضاد کرنټ (AC) تبدیلولو لپاره کارول کیږي، چې د معمولي اپلاینسونو کې د AC توان د استعمال لپاره ضروري دی.