تفاوت Hashing و Encryption جیست
تفاوت Hashing و Encryption چیست ؟
2018-02-07
پروتکل مسیریابی Ospf چیست | تک دیتا
پروتکل OSPF چیست و چگونه کار می کند
2018-02-10

انرژی فتوولتاییک چیست و چگونه کار می کند

سیستم های فتوولتاییک چیست

سیستم های فتوولتاییک چیست

به اشتراک گذاری!

انرژی فتوولتاییک چیست و چگونه کار می کند
به این مقاله امتیاز دهید

انرژی فتوولتائیک جهت مصارف عمومی و کشاورزی، به صورت نیروگاههای مستقل از شبکه سراسری یا سیستمهای متصل به شبکه سراسری با ساختار نصب ثابت و یا متحرک در واحدهای کوچک باتوان پائین جهت تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز ماشین حساب‌های کوچک تا سیستم‌های بزرگ نیروگاهی، به کار می رود. عبارت فتوولتاییک “Photovoltaic” ترکیبی از کلمه یونانی “Photos” به معنی نور با “Volt” به معنای تولید الکتریسیته از نور است.

سیستم فتوولتاییک چگونه کار می کند

فتوولتاییک یکی از روش های تولید برق از انرژی خورشید می باشد .  در این روش با بکارگیری سلول‌های خورشیدی، تولید مستقیم الکتریسیته از تابش خورشید امکان‌پذیر می‌شود. سلول‌های خورشیدی از نوع نیمه رسانامی‌باشند که از سیلیسیوم  یعنی دومین عنصر فراوان پوسته زمین پوسته زمین ساخته می‌شوند. وقتی نورخورشید به یک سلول فتوولتاییک می‌تابد، بین دو الکترود منفی و مثبت اختلاف پتانسیل اختلاف پتانسیل  بروز کرده و این امر موجب جاری شدن جریان بین آنها می‌گردد. می‌توان فتوولتایک را در دسته فناوری‌های انرژی‌های تجدید پذیرانرژی‌های تجدید پذیر(نوشو) قرار داد.

انواع سیستم های فتوولتاییک

دو نوع اصلی از سامانه‌های فتوولتائیک (PV)برای استفاده در ساختمان‌ها وجود دارد: منفرد و متصل به شبکه. هنگامی که اتصال به شبکه برق ممکن نبوده یا مورد دلخواه نباشد نیاز به یک سیستم منفرد می‌باشد. در چنین مواردی برای تأمین برق به هنگام شب یا در روزهای ابری و نیز هنگام نیاز به حداکثر مقدار برق نیاز به چند انباره می‌باشد. اندازه آرایه هایPVطوری تنظیم می‌شود که هم بارهای معمول روز هنگام و هم شارژ انباره‌ها را مهار کنند. در یک سامانه متصل به شبکه، برای تغییر جریان مستقیم از آرایهPVبه جریان متناوب (AC)با ولتاژ مناسب شبکه نیاز به یک مبدل می‌باشد. باید توجه داشت که در این حالت نیازی به انباره وجود ندارد و بدین ترتیب صرفه جویی قابل توجهی هم در هزینه و هم در نگهداری سامانه، ایجاد خواهد شد. در سامانه‌های منفرد، الکتریسیته مازادی که در طول روز تولیده شده‌است برای استفاده در شب یا روزهای تاریک و ابری در انباره‌ها ذخیره می‌گردد. از آنجا که قیمت مبدلها و سلولها و انباره گران می‌باشد، یک سامانه ترکیبی (هیبریدی) که از نیروی باد استفاده می‌کند اغلب مکمل بسیار عالی برای سامانهPV می‌باشد چرا که نه تنها در طول شب باد می‌وزد بلکه در هوای بد نیز معمولاً باد قابل توجهی وجود دارد. علاوه بر آن در زمستان، زمانی که انرژی خورشیدی کمی برای برداشت وجود دارد هوا معمولاً باد خیزتر از تابستان می‌باشد. با این حال تمام مناطق برای استفاده از نیروی باد مناسب نیستند.

مزیت و ویژگی های انرژی فتوولتاییک

تأمین انرژی موردنیاز با استفاده از منابع تجدید پذیر

نبود نیاز به استفاده از تجهیزات مولد , شما برای تولید انرژی فقط نیاز به نور خورشید دارید که آن هم همیشه در همه جا در دسترس است .

سیستم های فتوولتاییک کارآمد و مقرون به صرفه هستند مقدار انرژی خروجی این سیستم ها با اندازه آن ها رابطه مستقیم دارند یعنی مقدار اندازه آن بر اساس مقدار نیروی مورد نیاز شما انتخاب می شود .

این سیستم ها شاید هزینه نصب بالایی داشته باشند ولی پس از نصب هزینه پشتیبانی آن ها کم است .

از آن جهت که این سیستم ها از انرژی های شیمیایی استفاده نمی کنند می توانند کاملا دوست دار محیط زیست هستند و در نتیجه باعث کاهش آلودگی می شود.

  • اجزای سیستم فتوولتاییک
  • پانل های خورشیدی
  • باتری
  • مبدل
  • دستگاه کنترل شارژ باتری
  • سازه های فلزی یا ساختمانی

کاربرد سیستم های فتوولتاییک چیست ؟

از جمله موارد کاربرد سلول‌های فتوولتائیک عبارتند از: تأمین انرژی مورد نیاز حصارهای الکتریکی، تأمین روشنایی مناطق دور افتاده، سیستم‌های مخابراتی از راه دور، پمپاژ کردن آب، سیستم‌های تصفیه آب، تأمین برق مناطق روستایی، ماشین حساب، ساعت و اسباب‌بازی‌ها، سیستم‌های اضطراری، یخچال‌های نگهداری واکسن و خون برای مناطق دورافتاده، سیستم‌های تهویه استخرها، ماهواره‌ها و تجهیزات فضایی . به‌طور کلی کاربردهای سلول‌های فتوولتائیک را می‌توان به سه دسته طبقه‌بندی نمود:

  1. کاربردهای متصل به شبکه
  2. کاربردهای منفصل از شبکه
  3. کاربردهای سیستم‌های پشتیبانی
فتوولتاییک
کارکرد فتوولتاییک چگونه است

انواع مختلف فناوری های سلول خورشیدی

سیستم‌های فتوولتاییک که در حال حاضر به صورت صنعتی تولید می‌شوند، از نظر فناوری به دو دسته کلی سیلیکون کریستالی به عنوان فناوری نسل اول و فیلم-نازک به عنوان فناوری نسل دوم دسته‌بندی می‌گردد. سلول‌های سیلیکون کریستالی به انواع مونوکریستالی،پلی‌کریستالی و کریستال نواری تقسیم می‌گردد. فناوری‌های کلیدی و مهم فیلم-نازک را نیز می‌توان شامل سیلیکون آمورف (a-Si)، میکروکریستالی، CIGS/CIS و CdTe دانست. نسل سوم سلول‌های فتوولتاییک نیز که بیشتر در سطح آزمایشگاهی تولید می‌شوند و مراکز پژوهشی در حال توسعه آن‌ها می‌باشند، به سلول‌هایی اطلاق می‌شود که توانایی عبور از حد Shockley-Queisser را دارند یعنی دارای بازده نامی بالاتر از ۳۲٪ می‌باشند. از انواع این سلول‌ها می‌توان به نانوسازه‌های سیلیکونی، مبدل‌های Up/Down، سلول‌هایHot Carrier و سلول‌های ترموالکتریک یا Hot Lattice اشاره کرد.

منبع

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

12 + ده =