סמל אתר אינטרנט אקספרט.דיגיטל

תאי שמש דו-פאזיים - מידע מעניין על מודולים סולאריים

תאי שמש דו-פאזיים בטכנולוגיית N-type

תאי שמש דו-פאציאליים בטכנולוגיית N-type – תמונה: Xpert.Digital Jak76|Shutterstock.com

תא סולארי דו-פאציאלי (BSC) הוא תא סולארי פוטו-וולטאי שיכול לייצר אנרגיה חשמלית כאשר הוא מואר משני הצדדים, כלומר, מלפנים או מאחור. תאים סולאריים חד-פאציאליים, לעומת זאת, מייצרים אנרגיה חשמלית רק כאשר פוטונים פוגעים במשטח הקדמי שלהם. יעילותם של תאים סולאריים דו-פאציאליים, המוגדרת כיחס בין עוצמת האור הפוגע להספק החשמלי שנוצר, נמדדת באופן עצמאי עבור המשטחים הקדמיים והאחוריים תחת שמש אחת או יותר (שמש אחת = 1000 וואט/מ"ר). גורם הדו-פאציאליות (%) מוגדר כיחס בין יעילות המשטח האחורי ליעילות המשטח הקדמי באותה עוצמת קרינה.

תאי שמש דו-פאציאליים הומצאו ויוצרו לראשונה בסוף שנות ה-70 עבור יישומים בחלל וביבשה, וביססו את עצמם כטכנולוגיית תאי השמש הסטנדרטית בשנות ה-2010. ניתן לצפות שהם יהפכו לגישה המובילה לייצור תאים סולאריים עד שנת 2030.

קבצי PDF: נתונים, איורים וגרפיקה מעניינים על סיליקון וליתיום
כיצד פועלים תאי שמש דו-פאזיים

הרוב המכריע של תאי השמש עשויים מסיליקון כיום. סיליקון הוא מוליך למחצה, וככזה, האלקטרונים החיצוניים שלו נמצאים בטווח אנרגיה הנקרא פס הערכיות, וממלא לחלוטין את רמות האנרגיה של פס זה. מעל פס הערכיות הזה נמצא פס אסור, או פער אנרגיה, שבו לא יכולים להתקיים אלקטרונים, ומעלה נמצא פס ההולכה. פס הולכה זה כמעט ריק מאלקטרונים, אך זה המקום שבו ממוקמים האלקטרונים מפס הערכיות לאחר עירור על ידי בליעת פוטונים. לאלקטרונים אלה יש יותר אנרגיה מאשר לאלקטרונים הרגילים של מוליך למחצה. המוליכות החשמלית של הסיליקון שתוארה עד כה, המכונה סיליקון פנימי, נמוכה ביותר. טומאה קלה עם אטומי זרחן מכניסה אלקטרונים נוספים לפס ההולכה, מה שהופך את הסיליקון לסוג n ומעניק לו מוליכות שניתן להשפיע עליה על ידי שינוי צפיפות אטומי הזרחן. לחלופין, זיהומים כמו אטומי בורון או אלומיניום יכולים לגרום לסיליקון להפוך לסוג p, ולהפגין מוליכות שניתן גם להשפיע עליה. אטומי טומאה אלה מקבלים אלקטרונים מפס הערכיות, ומשאירים אחריהם מה שנקרא "חורים" שמתנהגים כמו מטענים חיוביים וירטואליים. תאי סיליקון סולאריים מסוממים בדרך כלל בבורון, מה שגורם להם להתנהג כמו מוליך למחצה מסוג p, ובעלי אזור צר (כ-0.5 מיקרומטר) מסוג n על פני השטח. בין שני אזורים אלה נוצרת צומת pn, ויוצרת שדה חשמלי המפצל אלקטרונים וחורים, ומפנה את האלקטרונים אל פני השטח ואת החורים אל פנים התא. זה יוצר זרם פוטואלקטרי, המועבר דרך מגעי מתכת משני הצדדים. האור הנפלט מצומת pn אינו מתפצל, וזוגות האלקטרון-חור שנוצרים מתאחדים בסופו של דבר, וכך אינם מייצרים זרם פוטואלקטרי. ניתן להפוך את תפקידי אזורי p ו-n בתא, כפי שמוסבר כאן.

בהתאם לכך, תא סולארי חד-פאציאלי מייצר זרם פוטואלקטרי רק כאשר המשטח שבו נוצר המעבר מואר.

לעומת זאת, תא סולארי דו-פאציאלי מתוכנן כך שהתא פעיל משני הצדדים ומייצר זרם פוטואלקטרי כאשר אחד משני הצדדים - מלפנים או מאחור - מואר.

היתרונות העיקריים של תאים סולאריים דו-כנפיים

יתרונות נוספים בייצור חשמל: בהשוואה לתאי שמש מסוג P, תאי שמש מסוג N נוטים להגביר משמעותית את היעילות. לתאי שמש דו-פאציאליים, עם קיבולת הייצור הדו-פאציאלית שלהם ויעילות המערכת הגבוהה יותר, תהיה פרספקטיבה רחבה יותר של יישום והם מתאימים במיוחד לאזורים עם שלג כבד ולמערכות ייצור מבוזרות כגון גגות, גדרות ומחסומי רעש.

יעילות הצד האחורי של התא יכולה להגיע ליותר מ-19%, וניתן להשתמש בקרני האור האחוריות כדי לשפר את כושר הייצור של המערכת, כאשר העלייה בקיבולת ליחידת שטח היא עד 10% ~ 30%.

מודול הזכוכית עם טכנולוגיית תאים דו-פאציאליים לוכד אור הן בחזית והן בחלק האחורי של המודול. לכידת אור מוגברת משפרת את יעילות המודול. ניתן להשיג עד 360 וואט-פס של הספק כולל דרך הצד האחורי האקטיבי של המודול (290 וואט-פס בחזית בלבד / 320-360 וואט-פס בסך הכל).

שיפור היעילות תלוי במצב הקרינה (אטמוספרה ורקע).

 

דוגמה למערכת קרקעית עם מודולים סולאריים דו-פאזיים

 

📣 מודולים סולאריים מתאימים לתעשייה, קמעונאות ורשויות מקומיות

הכל ממקור אחד: פתרונות מודולים סולאריים המותאמים במיוחד למערכת הפוטו-וולטאית שלכם! מימון מחדש או קיזוז עתידכם עם ייצור חשמל משלכם.

מצא כאן עצות ופתרונות 👈🏻

🎯 למתקיני מערכות סולאריות, אינסטלטורים, חשמלאים וקבלני גגות

ייעוץ ותכנון כולל הערכת עלות ללא התחייבות. אנו מחברים אתכם עם שותפים חזקים בתחום הפוטו-וולטאית.

מצא כאן עצות ופתרונות 👈🏻

👨🏻 👩🏻 👴🏻 👵🏻 למשקי בית פרטיים

יש לנו נוכחות אזורית ברחבי העולם דובר הגרמנית. יש לנו שותפים אמינים שייעצו לכם ויישמו את משאלותיכם.

צרו איתנו קשר 👈🏻

 

ייעוץ לגבי מודולים סולאריים עם Xpert.Solar – עזרה וטיפים לבחירת מודול סולארי מתאים

Konrad Wolfenstein

אשמח לשמש כיועץ האישי שלך.

ניתן ליצור איתי קשר על ידי מילוי טופס יצירת הקשר למטה או פשוט להתקשר אליי למספר 49 7348 4088 965+ .

אני מצפה בקוצר רוח לפרויקט המשותף שלנו.

 

 

כתבו לי

אקספרט.דיגיטל – Konrad Wolfenstein

Xpert.Digital הוא מרכז לתעשייה המתמקד בדיגיטציה, הנדסת מכונות, לוגיסטיקה/תוך-לוגיסטיקה ופוטו-וולטאית.

עם פתרון פיתוח עסקי 360° שלנו, אנו תומכים בחברות ידועות, החל מעסקים חדשים ועד לשירותי לאחר המכירה.

מודיעין שוק, שיווק סמיילי, אוטומציה שיווקית, פיתוח תוכן, יחסי ציבור, קמפיינים בדואר, מדיה חברתית מותאמת אישית וטיפוח לידים הם חלק מהכלים הדיגיטליים שלנו.

ניתן למצוא מידע נוסף בכתובות הבאות: www.xpert.digitalwww.xpert.solarwww.xpert.plus

 

שמור על קשר

 

 

עזוב את הגרסה הניידת