Güneş Eleməni: İşləmə Prinsipi və Quraşdırılması (Şəkillər ilə birlikdə)
Nədir Güneş Elementi?
Güneş elementi (fotovoltaik element və ya PV element kimi də bilinir) işıq enerjisini fotovoltaik effekt vasitəsilə elektrik enerjisine çevirən elektrik cihazıdır. Güneş elementi asılı bir p-n qovşağının diodudur. Güneş elementləri işıq altında elektrik xüsusiyyətlərini (məsələn, cürənt, gerilim və ya mühümlik) dəyişən fotoelektrik elementlərin bir növüdür.
Fərdi güneş elementləri birgə birləşdirməklə adətən güneş panelləri kimi tanınan modullar yaradılır. Adi tək qovşaq silikon güneş elementi təxminən 0.5-0.6 volt maksimum açıq çevrəli gerilim yarada bilər. Bu özünə görə çox deyil – amma bu güneş elementləri kiçikdir. Böyük güneş panelində birləşdirildikdə, müxtəlif miqdarda yenidən istifadə edilə bilən enerji yaradıla bilər.
Güneş Elementinin Quruluşu
Güneş elementi asılı bir qovşağın diodudur, amma onun quruluşu adi p-n qovşağının diodundan bir az fərqli olur. Nisbətən daha thick n-tipi yarıiletkenin üzərinə çox ince p-tipi yarıiletken tabakası oyrulur. Daha sonra p-tipi yarıiletken tabakasının üstündə bir neçə ince elektrod yerləşdirilir.
Bu elektrodlar işığın ince p-tipi tabakaya çata bilməsinə mane olmur. P-tipi tabakanın altında p-n qovşağı var. N-tipi tabakanın altında da cürənt toplama elektrodu yerləşdiririk. Tam montajı hafif şüşə ilə kapsüləyirik ki, güneş elementi her hansısa mexaniki şokdan himayə olacaq.
Güneş Elementinin İşləmə Prinsipi
İşığın p-n qovşağına çatması zamanı, işığın fotonları çox ince p-tipi tabakadan keçib qovşağa girə bilər. Fotonların formasında olan işıq enerjisi, qovşağa yeni elektron-qalib cütleri yaratmaq üçün kifayət qədər enerji təmin edir. Gələn işıq qovşaqın termal müstəvisini pozaraq, iştixana bölgəsindəki pulsuz elektronlar tez-tez qovşaqın n-tipi tərəfinə gələ bilər.
Eyni kimi, iştixana bölgəsindəki qaliblər tez-tez qovşaqın p-tipi tərəfinə gələ bilər. Yeni yaradılan pulsuz elektronlar n-tipi tərəfine gəldikdə, qovşaqın barier potensialı səbəbindən, qovşaqı daha da keçə bilməz.
Eyni kimi, yeni yaradılan qaliblər p-tipi tərəfine gəldikdə, eyni barier potensialı səbəbindən, qovşaqı daha da keçə bilməz. Elektronların koncentrasiyası n-tipi tərəfində yüksələndikcə və qaliblərin koncentrasiyası p-tipi tərəfində artıqca, p-n qovşaqı kiçik batarya hücrəsi kimi davranır. Fotoqerilən adlandırılan bir gerilim yaradılır. Eger qovşaqın üstündə kiçik bir yük bağlanarsa, orada bir incə cürənt axışa bilər.
Fotovoltaik Hücrenin V-I Xüsusiyyətləri
Güneş Elementində İstifadə Olunan Materiallar
Bu məqsədlə istifadə olunan materialların band gap'ı 1.5ev-yə yaxın olmalıdır. Adi istifadə olunan materiallar:
Silisium.
GaAs.
CdTe.
CuInSe2
Güneş Elementində İstifadə Olunan Materiallar üçün Kriteriyalar
Band gap'ı 1ev-dən 1.8ev-ə qədər olmalıdır.
Yüksək optik absorpsiya malik olmalıdır.
Yüksək elektrik iletiklik malik olmalıdır.
Materialin hamısı geniş şəkildə mövcud olmalı və materialin qiyməti aşağı olmalıdır.
Güneş Elementinin Avtomatları
Onunla bağlı heç bir zərər yoxdur.
Uzun müddət istifadə edilə bilər.
İstehsal maliyyəti yoxdur.
Güneş Elementinin Zərərləri
Quraşdırma maliyyəti yüksəkdir.
Verimlilik aşağıdır.
Buludlu günərdə enerji yaradıla bilmir və gecədə də güneş enerjisi ala bilmərik.
Güneş Generasiya Sisteminin Tətbiqləri
Batareyaların töküləsində istifadə edilə bilər.
İşıq ölçənlərində istifadə olunur.
Kalkulyatorlarda və kol saatlarında istifadə olunur.
Kosmos aparatlarında elektrik enerjisi təmin etmək üçün istifadə oluna bilər.
Nəticə: Hələ ki, güneş elementi ilə bağlı bir neçə zərər var, lakin texnologiya ilerlədiyi kimi, bu zərərlər ötürülməlidir. Texnologiya ilerlədiyi kimi, güneş panel və quraşdırma maliyyəti endiriləcək və hər kəs sistem quraşdıra bilməlidir. Bundan əlavə, hökumət güneş enerjisinə böyük nöqtələnir, beləliklə, bir neçə il sonra hər ev və hər elektrik sistemi güneş və ya yenidən istifadə edilə bilən enerji mənbələrindən təchiz edilə bilər.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
