Podstawowe pojęcia

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.

No Comments Yet.

Leave a comment

You must be Logged in to post a comment.