Слънчева батерия: Разлика между версии
Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
Премахната редакция 4378079 на 89.215.165.252 (б.) |
м →Силицият като фотоелектричен материал: ; форматиране: 2x интервали (ползвайки Advisor.js) |
||
Ред 33:
== Силицият като фотоелектричен материал ==
Има два основни вида силиций: [[аморфна структура|аморфен]] и
=== Производство на силициева слънчева батерия ===
Ред 39:
Силициевите слънчеви батерии са полупроводникови устройства, поради което се използват същите производствени технологии и същите експлоатационни характеристики както при останалите полупроводникови устройства, напр. [[чип|компютърните чипове]]. Разликата е, че строгите изисквания за чистота на полупроводника тук са леко занижени.
Отлични високоефективни слънчеви батерии могат да се направят от монокристални силициеви подложки каквито се използват за направа на чипове, но те са твърде скъпи. Най-добър пазарен успех имат поликристалните силициеви батерии с печатни електрически контакти, които комбинират умерена ефективност с умерени цени.
Поликристалните подложки са изработват от силициев цилиндър, който се нарязва на тънки шайби с дебелина 0,25-0,30 mm. Обикновено подложките са леко обогатени като p-тип. На предната страна на подложката чрез дифузия се легира n-тип материал, създавайки p-n преход с дебелина няколко [[Микрометър (единица)|микрона]]. Отгоре се нанасят [[оптично покритие|противоотражателни покрития]], които намаляват отражението и увеличават количеството на погълната светлина. Използваният преди силициев нитрид постепенно се заменя с [[титанов диоксид]] поради отличната му пасивация на повърхността. Покритието от титанов диоксид предотвратява рекомбинацията на токоносители на повърхността на слънчевата батерия. Слоят се нанася чрез плазмено-химичен метод и има дебелина няколко десети от микрона. След това подложката се метализира. На задната стена се прави пълна метализация, а на предната се прави мрежа от тънки и дебели тоководещи шини. Използва се печатна технология със сребърна паста. Задният контакт е направен с отпечатване на метална паста, обикновено алуминий. След това металните електроди се подлагат на топлинна обработка (синтероване), за да се постигне добър електрически контакт със силиция. Накрая батериите се свързват последователно (и/или в паралел) чрез плоски проводници и се събират в модули, наречени слънчеви панели. Панелите имат защитен екран от закалено стъкло на предната страна и полимерна капсулация на гърба.
=== Ефективност на преобразуването на слънчевата енергия ===
Типичната ефективност на продаваните поликристални силициеви слънчеви батерии е около 12%. Ефективността обаче може да бъде от 6% при аморфните силициеви слънчеви батерии до 30 и повече процента при многопреходните (с много p-n преходи) лабораторни батерии, които са още в стадий на разработка. Ефективността на преобразуване на енергията (или [[коефициент на полезно действие]]) на слънчевия панел е отношението между изходната електрическа мощност и входната светлинна мощност при стандартни тестови условия. „Стандартната“ слънчева радиация (известна още като „въздух маса 1,5 спектър“) има плътност 1000 W/m<sup>2</sup>. Така типичен слънчев панел с площ 1 m<sup>2</sup>, изложен на пряка слънчева светлина, ще произвежда [[мощност]] 120 W. Получената електрическа енергия може да се използва за зареждане на [[акумулатор]] или да се включи към стандартната електрическа мрежа през [[инвертор]].
''Бележка'': За сравнение типична слънчева батерия с площ 4 cm<sup>2</sup> произвежда напрежение 0,4-0,5 V при товарна способност 6 mA (мощност 0,0024-0,0030 W).
| |||