Bifatsiaalse ehk kahe pinnaga päikesepatarei ajalugu – Pilt: Xpert.Digital / Sunward Art|Shutterstock.com
Ränist päikesepatarei patenteeriti esmakordselt 1946. aastal Russell Ohli poolt Bell Labsis töötades ning seda demonstreerisid avalikult 1954. aastal Fuller, Chapin ja Pearson samas uurimisasutuses; need varased ettepanekud olid aga ühefaasilised elemendid, mille tagumine osa ei olnud mõeldud aktiivseks.
Esimene teoreetiliselt välja pakutud kahefaasiline päikesepatarei on leitud Jaapani patendis, mis on dateeritud 4. oktoobril 1960 ja mille autor on Hiroshi Mori, kes töötas ettevõttes Hayakawa Denki Kogyo Kabushiki Kaisha (Hayakawa Electric Industry Co. Ltd.), millest hiljem sai Sharp Corporation. Kavandatud element oli pnp kahefaasiline struktuur, mille kahel vastasserval olid kontaktelektroodid.
Esimesed kahepoolsete päikesepatareide ja paneelide demonstratsioonid viidi aga läbi Nõukogude kosmoseprogrammi osana sõjaväe LEO kosmosejaamades Saljut 3 (1974) ja Saljut 5 (1976). Need kahepoolsed päikesepatareid töötasid välja ja tootsid Bordina jt Moskvas VNIIT-is (Üleliiduline Energiaallikate Teaduslik Uurimisinstituut), millest sai 1975. aastal Venemaa päikesepatareide tootja KVANT. 1974. aastal esitas see meeskond USA patendi, pakkudes välja elemendid mini-paralleelsete torude kujul, mille maksimaalne suurus on 1 mm x 1 mm x 1 mm ja mis on ühendatud järjestikku, et saavutada tihedus 100 rakku/cm². Nagu tänapäevaste päikesepatareide puhul, pakkusid nad välja isotüüpsete pp+ ühendite kasutamise ühe valgust vastuvõtva pinna lähedal. Saljut 3 kosmosejaamas näitasid väikesed eksperimentaalsed paneelid, mille kogupindala oli 24 cm², energiatootmise suurenemist satelliidi orbiidi kohta kuni 34% võrreldes tol ajal kasutatud ühepoolsete paneelidega, mis oli tingitud Maa albeedost. Saljut 5 kosmosejaama lennu ajal täheldati kahepoolsete paneelide (0,48 m² – 40 W) kasutamisega 17–45% kasvu.
PDF-id: Huvitavaid andmeid, jooniseid ja graafikat räni ja liitiumi kohta.
Paralleelselt selle Venemaa uurimistööga, teisel pool raudset eesriiet, viis Madridi Tehnikaülikooli Telekommunikatsioonitehnika Kooli pooljuhtide labor professor Antonio Luque juhtimisel iseseisvalt läbi ulatuslikku uurimisprogrammi tööstuslikult rakendatavate kahepoolsete päikesepatareide väljatöötamiseks. Samal ajal kui Mori patent ja VNIIT-KVANT kosmoseaparaadi prototüübid põhinesid pisikestel elementidel, millel polnud pinnal metallvõret, ja olid seetõttu keerukalt omavahel ühendatud, meenutades pigem tolleaegseid mikroelektroonikaseadmeid, esitas Luque kaks patenti Hispaanias aastatel 1976 ja 1977 ning ühe Ameerika Ühendriikides 1977. aastal, mis olid tänapäevaste kahepoolsete patareide eelkäijad. Luque patendid olid esimesed, mis pakkusid välja BSC-d, millel oli üks element räniplaadi kohta, nagu tollal ja tänapäevalgi ühepoolsete patareide puhul, millel olid mõlemal pinnal metallvõred. Need käsitlesid nii npp+ kui ka pnp struktuure.
Pooljuhtide laboris läheneti päikesepatareide (BSC) arendamisele kolmeharuliselt, mille tulemuseks olid kolm doktoritööd: Andrés Cuevas (1980), Javier Eguren (1981) ja Jesús Sangrador (1982). Kahte esimest juhendas Luque ja kolmandat dr Gabriel Sala samast grupist. Cuevase dissertatsioon käsitles Luque esimese patendi konstrueerimist aastast 1976, mida oma transistorilaadse npn-struktuuri tõttu nimetati "transrakuks". Egureni dissertatsioon keskendus Luque teise patendi demonstreerimisele aastast 1977, mis kirjeldas npp+ dopeerimisprofiili, kus pp+ isotoopühendus asub elemendi tagumise pinna kõrval, luues päikesepatareide tehnoloogias nn "tagumise pinna välja" (BSF). See töö viis mitmete publikatsioonide ja täiendavate patentideni. Eelkõige oli oluline p-dopingu vähendamise kasulik mõju baasis, kuna emitteri ülemineku (eesmise pn-ülemineku) pinge langust kompenseeris pinge tõus tagumise isotüüpse ülemineku juures, võimaldades samal ajal vähemuslaengukandjate suuremat difusioonipikkust, mis suurendab voolu väljundit kahepoolse valgustuse korral. Sangradori väitekirjas ja kolmandas arenduslähenemisviisis Madridi Tehnikaülikoolis pakuti välja nn vertikaalne, servast valgustatud mitme üleminekuga päikesepatarei, milles p+nn+ elemendid on virnastatud ja ühendatud järjestikku ning valgustatud servadest. Need on kõrgepinge elemendid, mis ei vaja voolu genereerimiseks pinnapealset metallvõrku.
Biplaaniliste päikesepatareide peamised eelised
Täiendav elektritootmise kasv: võrreldes P Päikeserakkudega, kipuvad N -päikeserakud tõhusust märkimisväärselt suurendama. Bifacial Päikeserakkudel on bifaciaalse tootmisvõimsuse ja kõrgema süsteemi efektiivsuse tõttu laiem rakendusperspektiiv ning need sobivad eriti lumerikaste piirkondade ja hajutatud genereerimissüsteemide, näiteks katuste, tarade ja helikindla seinte jaoks.
Lahtri tagaosa tõhusus võib saavutada rohkem kui 19 % ja intsidendi toetamist saab kasutada süsteemi tootmisvõimsuse parandamiseks, kusjuures ühiku piirkonnas on mahutavuse suurenemine kuni 10 % ~ 30 %.
Bifacial Cell -tehnoloogiaga klaasmoodulis jäädvustatakse valgus nii mooduli esiküljel kui ka tagaküljel. Valguse kasutamise suurendamine suurendab mooduli tõhusust. Aktiivmooduli tagakülje kaudu on võimalik saavutada kuni 360 WP kogu väljundi (290 WP ainult ees / kokku 320–360 WP).
Tõhususe suurenemine sõltub kiiritusolukorrast (atmosfäär ja taust).
Kahepoolsete päikesemoodulitega päikesesüsteem - näide
1979. aastal muudeti pooljuhtide labor Päikeseenergia Instituudiks (IES-UPM), mis Luque juhtimisel jätkas intensiivset kahepoolsete päikesepatareide uurimistööd 21. sajandi esimesel kümnendil. Näiteks 1994. aastal arendasid ja tootsid kaks Päikeseenergia Instituudi Brasiilia doktoranti, Adriano Moehlecke ja Izete Zanesco, koos Luquega kahepoolse päikesepatarei, mille efektiivsus oli esiküljel 18,1% ja tagaküljel 19,1%; kahepoolsete päikesepatareide rekord 103% (sel ajal oli ühepoolsete päikesepatareide rekordiline efektiivsus veidi alla 22%).
📣 Õige ja sobivad päikesemoodulid tööstusele, jaemüügi- ja omavalitsustele
Kõik ühest allikast, päikesemooduli lahendused, mis on spetsiaalselt suunatud teie fotogalvaanilisele süsteemile! Teie enda elektrienergia tootmise, refinantseerimise või vastuolus tulevikus.
🎯 päikesekasutajatele, paigaldajatele, elektrikutele ja katusealustele
Nõuanded ja planeerimine, sealhulgas mittesidumise kulude hinnang. Toome teid kokku fotogalvaaniliste tugevate partneritega.
👨🏻 👵🏻 👵🏻 👵🏻 👵🏻 kodumajapidamiste jaoks
Oleme kogu piirkonnas kogu Saksamaa riikides. Meil on usaldusväärseid partnereid, kes nõustavad teid ja rakendavad teie soove.
- Fotogalvaanid ladudes, kommertsbaarides ja tööstussaalides
- Tööstussüsteem: Planeerige fotogalvaanipuude välisüsteem või avatud kosmosesüsteem
- Päikesesüsteemid koos ekspediitorite ja lepinguliste logistikaga seotud fotogalvaanide plaanilahendustega
- B2B Päikesesüsteemid ja fotogalvaanilasi lahendused ja nõuanded
Päikesemoodulid Nõuanded Xpert.solariga - abi ja näpunäited õige ja sobiva päikesemooduli jaoks
Konrad Wolfenstein
Aitan teid hea meelega isikliku konsultandina.
Võite minuga ühendust võtta, täites alloleva kontaktvormi või helistage mulle lihtsalt telefonil +49 89 89 674 804 .
Ootan meie ühist projekti.
Kirjutage mulle
Xpert.Digital – Konrad Wolfenstein
Xpert.digital on tööstuse keskus, mille fookus, digiteerimine, masinaehitus, logistika/intralogistics ja fotogalvaanilised ained.
Oma 360 ° ettevõtluse arendamise lahendusega toetame hästi tuntud ettevõtteid uuest äritegevusest pärast müüki.
Turuluure, hammastamine, turunduse automatiseerimine, sisu arendamine, PR, postkampaaniad, isikupärastatud sotsiaalmeedia ja plii turgutamine on osa meie digitaalsetest tööriistadest.
Lisateavet leiate aadressilt: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus
Ühendust võtma
