Category Archives: Technologia

Przegląd podstawowych pojęć z zakresu fotowoltaiki, od struktury ogniwa fotowoltaicznego do podstawowych elementów elektrowni fotowoltaicznych.

Podstawowe pojęcia

Fotowoltaika - Technologia bezpośredniego przetwarzaniu energii słonecznej na energię elektryczną, bez części ruchomych; Jednym z odnawialnych źródeł energii, które w pracy nie wytwarza emisji zanieczyszczeń i dwutlenku węgla.

Ogniwo fotoelektryczne jest podstawowym elementem funkcjonalnym panel fotowoltaiczny. Artykuły nogi być krystaliczne lub cienka folia. Fotowoltaika komórka jest w zasadzie duży fotodiody obszar który przetwarza światło słoneczne w prąd stały. Napięcia jeden artykuł w zakresie od około 0,5 V z komórkami z krystalicznego krzemu jazdy V z komórkami cienką warstewką z wieloma przejściami (warstwowych). Prąd jest proporcjonalny do powierzchni komórek, skuteczności i intensywności promieniowania słonecznego, zwłaszcza wyrób zależy w części widma słonecznego promieniowania padającego w ciągu dnia i roku zmieniają.

Panel fotowoltaiczny (moduł) - jest zwykle składa się z wielu ogniw połączonych szeregowo. Napięcie z jednego panelu, jest zwykle w zakresie od 12 do 100 paneli V. fotowoltaicznych dostępnych na rynku, można podzielić na dwie kategorie: - krystalicznej i cienkiego filmu.

Panel kryształ (panel fotowoltaiczny z krystalicznych ogniw) - zazwyczaj składa się z 60 lub 72 ogniw z krzemu krystalicznego. Napięcie w punkcie mocy maksymalnej dla tych płyt wynosi około 30 V, odpowiednio. 36 V. Panele te są obecnie powszechne.

TFT panel - pojedyncze komórki są składowane bezpośrednio na szybę nośnej; artykułów tworzących taśmy o szerokości rzędu 1 cm i długości równej wysokości panelu.

Fotowoltaiczna - urządzenie do konwersji światła słonecznego na energię elektryczną. Składa się z modułów, konstrukcji nośnych, przewodów połączeniowych, urządzeń kontrolnych oraz baterii i / lub przetwornicy mniejszych urządzeniach wykorzystujących koncepcję systemu fotowoltaicznego.

Ocenione panel zasilania - panel fotowoltaiczny wydajność w standardowych warunkach testowych (STC). Jest wyrażone w watach mocy szczytowej (Wp - wattpeak). Rzeczywista moc, która może być usuwana z płyty zależy głównie od poziomu promieniowania słonecznego, a kąt padania promieni, a także w celu dostosowania do obciążenia (patrz poniżej MPPT).

Moc znamionowa elektrownia fotowoltaiczna - łączna moc znamionowa wszystkich paneli. Rzeczywista moc fotowoltaiczna wydajność jest zawsze mniejsza niż suma paneli zasilających w danych okolicznościach. Różnica polega na tym ze względu na straty w przetwornicy, przewody i ewentualnie transformatora.

Często używane skróty

PV - słoneczna, fotowoltaika

FVE - Elektrownia fotowoltaiczna.

FVS - System fotowoltaiczny.

MPP - maksymalna moc punkt (Maximum Power Point) - punkt pracy, w którym panel fotowoltaiczny zapewnia maksymalną wydajność. MPP zależy od natężenia padającego promieniowania słonecznego, a temperatura płyty.

MPPT (MPP tracker) - maksymalna power point tracker (Maximum Power Point Tracker) - urządzenia (w zasadzie komputer z odpowiednim oprogramowaniem), która zwiększa wydajność energetyczną, gwarantując, że panele fotowoltaiczne pracują nadal w pobliżu punktu maksymalnej mocy (MPP). MPP tracker jest zazwyczaj częścią regulatora falownika lub ładunku, ale może być oddzielnie.

TONC - temperatura komórki w normalnych warunkach pracy (nominalna temperatura pracy ogniwa), czyli natężenie promieniowania 1000 W / m 2, temperatura 20 ° C, prędkość wiatru 1 m / s, swobodny dostęp powietrza do panelu tylnego.

STC - Test standardowych warunkach (Standard Stan Test) - warunki, w jakich są mierzone cechy paneli i ogniw fotowoltaicznych, czyli natężeniu 1000 W / m 2, a widmo AM1,5 globalnego panelu temperaturze 25 ° C.

TCO - przejrzyste tlenek przewodzący

Wp (kWp ... MWp) - watów mocy szczytowej (wattpeak) - jednostka używana do wskazania moc znamionową paneli fotowoltaicznych i elektrowni.

Konstrukcja ogniwa fotowoltaicznego

odniwo-schemat

Obraz przedstawia diagram konstrukcji ogniwa fotowoltaicznego, wykonanego z krystalicznego krzemu
Półprzewodnik typu N - materiał półprzewodnikowy z przewagą elektronów (N - Negative)

Wpisz półprzewodnikowej P - materiał półprzewodnikowy z przewagą dziur (P - dodatni)

łącznik PN - obszar na powierzchni międzyfazowej pomiędzy półprzewodnika typu N i P

Kontakt z przodu - w celu przekazywania nośników ładunku ogniwa fotowoltaicznego. Krystaliczne panele są wykonane z magistrali stosowaną metodą sitodruku, na panele cienkowarstwowa składa się z przezroczystego przewodzącego tlenku (TCO).

Tylny kontakt - aby przekazywać nośników ładunku ogniwa fotowoltaicznego. Składa się on z warstwy metalu.

Składniki panelu fotowoltaicznego

Fotovotlaický artykuł - patrz wyżej.

Przednia warstwa pokrywająca - zwykle stosowane szkło o niskiej zawartości żelaza, ale mogą również być z tworzywa sztucznego, musi najpierw przekazać użyteczną część widma słonecznego, zazwyczaj służy jako podłoże nośnikowe.

Tylna warstwa wierzchnia - zazwyczaj z tworzywa sztucznego (nazwa handlowa Tedlar), a rzadziej szkło, które nie jest uważane za trwałe, a poza tym lepiej chronić komórki przed degradacją.

Folia do laminowania - zwykle EVA (kopolimer etylenu z octanem winylu); Połączenie przewodzących artykułów krystaliczne są wstawiane podczas montażu panelu pomiędzy dwoma warstwami folii do laminowania i uszczelnione na gorąco i przymocowane do przedniej i tylnej wkładki. Cienkich płyt, przy czym komórki są stosowane bezpośrednio na warstwę nośną, tylko jedną warstwę folii EVA.

Rama - zazwyczaj aluminium, zwiększa sztywność panelu i jego odporność na obciążenia mechaniczne lub uszkodzenia. Jednakże są one również wytwarzane panele bez ramy, wykorzystywane na przykład w systemach elewacji lub dachu fotowoltaicznego (BIPV), gdzie rama wzmacniająca przejmuje funkcję konstrukcji nośnej.

String - ciąg połączonych szeregowo ogniw. Połączenia szeregowe w celu osiągnięcia wymaganego napięcia. Oznaczenie łańcuch jest używany dla łańcucha szeregowo połączonych paneli w elektrowni PV (patrz poniżej).

Skrzynka przyłączeniowa (skrzynka przyłączeniowa) - zazwyczaj znajduje się na tylnym panelu, wykorzystywane do prowadzenia energii elektrycznej z panelu i jego połączenia z obwodem. Czasami jest ona zastąpiona przez optymalizator zasilania lub mikrostřídačem.

Obejściowe diody - stosowane w celu ochrony baterii słonecznych w panelu w półcień jednocześnie zmniejsza straty energii na półcień. Diody bypass w panelu są zwykle trzy, każda pomostowych komórki trzecie w panelu znajdują się w skrzynce przyłączeniowej.

Części elektrowni fotowoltaicznych

Panel fotowoltaiczny - patrz wyżej

Systemy fotowoltaiczne - fotowoltaiczna małej mocy, jednostka zamówienie kWp, zwykle instalowane na dachu domu.

Inwerter (falownik) - przekształca prąd stały z paneli baterii lub napięcia przemiennego odpowiedniego dla zwykłych urządzeń sieciowych, czyli 230 V..

Mikrostřídač - mały falownik zasilający jest podłączony bezpośrednio do jednego lub kilku paneli fotowoltaicznych, często zastępuje okno połączenia.

String - Ciąg szeregowo połączonych paneli. Połączenia szeregowe w celu osiągnięcia wymaganego napięcia dla optymalnej pracy falownika. Oznaczenie łańcuch jest używany dla łańcucha połączonych szeregowo komórek na jednej płyty (patrz wyżej).

Moc optymalizator - przetwornica DC / DC z MPPT, dołączony do każdego panelu w ciąg (string) pozwala na łączenie się z serii paneli o różnych występów w różnych kątów i kierunków, ewentualnie różnie cieniowane, każdy panel działa w optymalnym punkcie pracy.

Kontroler ładowania - stosowane w układach prądu stałego z akumulatora.

Wyniki charakterystyki komórek i paneli

Na etykiecie panelu fotowoltaicznego zazwyczaj zawiera następujące informacje:

P MPP - Moc nominalna panel pokazuje wartość zmierzoną w punkcie mocy maksymalnej
P = V × MPP MPP MPP I
Dla MPP - napięcie przy mocy znamionowej
I MPP - Prąd przy mocy znamionowej
OC - napięcia jałowego - napięcia na panelu fotowoltaicznego bez podłączonego obciążenia
I SC - prąd zwarcia - największy prąd, że panel jest w stanie dostarczyć
Max. System Voltage - Maksymalne napięcie systemu, ogranicza liczbę paneli, które mogą być połączone szeregowo, wartość normalna wynosi 1000 V.

poziomy

Wszystkie wartości podane na panelu etykiety są wartościami nominalnymi, mierzona w warunkach normalnych, patrz zdjęcie powyżej. Równocześnie jednak również odnosić do wartości zmierzonych przy różnych poziomów promieniowania słonecznego lub w innej temperaturze.
Wydajność ogniw PV - proporcja pomiędzy wyjściem elektrycznego na jednostkę powierzchni komórki i intensywności promieniowania słonecznego fotowoltaicznego. Typowa wydajność wysokiej jakości komórek krystalicznego krzemu jest obecnie 17,5 do 18,0% STC, gdy intensywność promieniowania padającego poniżej / m 2 krystalicznych ogniw efektywność 200 W maleje. Wydajność cienkowarstwowych ogniw STC jest zazwyczaj niższe, w przeciwieństwie do krystalicznych ogniw jednak z małą intensywnością światła zwiększa wydajność komórek cienkowarstwowych.

Wydajność panel PV - jest stosunek mocy elektrycznej na jednostkę powierzchni płyty PV i intensywności światła słonecznego. Wydajność panelu wynosi około 1 do 2 pp niższa niż skuteczność użytych komórek. Główną przyczyną spadku wydajności zwrotu strat szkła optycznego na okładce.

Temperaturowy współczynnik wydajności - pokazuje, jak wiele zmian bar wydajność w wzroście temperatury o 1 ° C Straty mocy panel kryształ jest około 0,4% / ° C, z czego około połowa cienkiej folii.

Natężenie promieniowania słonecznego - jest wyrażona w watach na metr kwadratowy (W / m 2), najwyższe natężenie promieniowania słonecznego w Europie Centralnej, w idealnych warunkach pogodowych w normalnym działaniem promieni słonecznych wynosi około 1100 W / m2.

Optymalne nachylenie paneli fotowoltaicznych

Większość produkcji energii elektrycznej w Europie fotowoltaicznej zorientowanej na południe pod kątem około 35 stopni panelu. Dokładna Nachylenie lub ukierunkowanie paneli, jednakże nie są krytyczne. Po zamontowaniu na dachu domu jest, bo przy obecnych cenach paneli korzystnymi panele umieszczone równolegle do pokrycia dachu (jeśli nie część dachu). Takie rozwiązanie jest zazwyczaj nie tylko bardziej ekonomiczne, ale…
Czytaj więcej