Hnub ci roj teeb tsim: tshuab thiab khoom siv

2024 Tus sau: Howard Calhoun | [email protected]. Kawg hloov kho: 2023-12-17 10:28

Tib neeg nrhiav kev hloov mus rau lwm qhov chaw ntawm cov khoom siv hluav taws xob uas yuav pab ua kom ib puag ncig huv si thiab txo cov nqi tsim hluav taws xob. Hnub ci roj teeb ntau lawm yog txoj kev lag luam niaj hnub no. Lub tshuab hluav taws xob muaj xws li lub hnub ci txais, roj teeb, cov tswj, inverters thiab lwm yam khoom siv tsim los rau cov haujlwm tshwj xeeb.

Lub hnub ci roj teeb yog lub hauv paus tseem ceeb los ntawm kev sib sau thiab hloov pauv ntawm lub zog hluav taws xob pib. Nyob rau hauv lub ntiaj teb niaj hnub no, muaj ntau yam pitfalls rau cov neeg siv khoom thaum xaiv lub vaj huam sib luag, raws li kev lag luam muaj ntau cov khoom ua ke hauv ib lub npe.

Silicon Solar Cells

Cov khoom no tau nrov nrog cov neeg siv khoom niaj hnub no. Silicon yog lub hauv paus rau lawv kev tsim khoom. Nws reserves nyob rau hauv qhov tob yog dav, thiab ntau lawm yog pheej yig. Silicon hlwb sib piv rau cov qib kev ua tau zoo nrog rau lwm lub hnub ci.

Nyob ntawm cov ntsiab lus

Silicon solar cells yog tsim los ntawm cov hauv qab no:

• monocrystalline;
• polycrystalline;
• amorphous.

Cov ntaub ntawv saum toj no ntawm cov khoom siv sib txawv ntawm qhov sib txawv ntawm silicon atoms tau teeb tsa hauv cov siv lead ua. Qhov sib txawv tseem ceeb ntawm cov ntsiab lus yog qhov sib txawv ntawm qhov ntsuas ntawm qhov ua tau zoo ntawm kev hloov pauv ntawm lub teeb lub zog, uas rau thawj ob hom yog kwv yees li ntawm tib theem thiab tshaj qhov tseem ceeb rau cov khoom siv ua los ntawm amorphous silicon.

Hnub no kev lag luam muaj ntau tus qauv ntawm hnub ci teeb catchers. Lawv qhov sib txawv yog nyob rau hauv cov cuab yeej siv rau kev tsim cov hnub ci vaj huam sib luag. Kev tsim technology thiab hom khoom pib ua lub luag haujlwm.

Ib hom siv lead ua

Cov ntsiab lus no muaj cov roj ntsha silicone fastened ua ke. Raws li txoj kev ntawm tus kws tshawb fawb Czochralski, tiag tiag silicon yog tsim, los ntawm uas ib leeg muaju yog tsim. Cov txheej txheem tom ntej no yog txiav cov khoom khov thiab tawv semi-tiav rau hauv daim hlau nrog lub thickness ntawm 250 mus rau 300 microns. Cov txheej nyias nyias yog saturated nrog ib daim phiaj hlau ntawm electrodes. Txawm hais tias tus nqi siab ntawm kev tsim khoom, cov ntsiab lus no tau siv dav heev vim qhov kev hloov pauv siab (17-22%).

Kev tsim cov khoom ntawm polycrystalline

Lub thev naus laus zis rau kev tsim cov hnub ci hnub ci los ntawm polycrystals yog tias cov molten silicon loj yog maj mam txias. Kev tsim khoom tsis xav tau cov cuab yeej kim, yog li ntawd, tus nqi ntawm kev tau txais silicon raug txo. Polycrystalline hnub ci cia muaj qhov ua haujlwm qis dua (11-18%), tsis zoo li cov monocrystalline. Qhov no tau piav qhia los ntawm qhov tseeb tias thaum lub sijhawm ua kom txias, qhov loj ntawm silicon yog saturated nrog me me npuas npuas, uas ua rau ntxiv refraction ntawm rays.

Amorphous silicon ntsiab

Cov khoom lag luam raug cais raws li hom tshwj xeeb, vim tias lawv cov khoom siv silicon yog los ntawm lub npe ntawm cov khoom siv, thiab cov khoom siv hnub ci yog ua los ntawm kev siv cov cuab yeej siv zaj duab xis. Cov siv lead ua hauv kev tsim khoom muab txoj hauv kev rau silicon hydrogen lossis silon, ib txheej nyias uas npog cov substrate. Cov roj teeb muaj tus nqi qis tshaj plaws, tsuas yog mus txog 6%. Cov ntsiab lus, txawm tias muaj qhov tsis zoo, muaj ntau qhov txiaj ntsig tsis tuaj yeem ua rau lawv muaj txoj cai los sawv hauv kab nrog cov hom saum toj no:

• tus nqi nqus optics yog ob lub sijhawm ntau dua li ntawm monocrystalline thiab polycrystalline drives;
• muaj txheej txheej tsawg kawg nkaus ntawm tsuas yog 1 micron;
• huab cua huab cua tsis cuam tshuam rau lub teeb hloov ua haujlwm, tsis zoo li lwm hom;
• vim nws lub zog khoov siab, nws tuaj yeem siv yam tsis muaj teeb meem hauv qhov chaw nyuaj.

Peb hom kev hloov pauv hnub ci tau piav qhia saum toj no yog ua tiav los ntawm cov khoom siv sib xyaw ua los ntawm cov khoom siv nrog ob lub zog. Cov yam ntxwv zoo li no tau ua tiav yog tias microelements lossis nanoparticles suav nrog amorphous silicon. Cov khoom siv tau zoo ib yam li polycrystalline silicon, tab sis sib piv nrog nws los ntawm cov yam ntxwv tshiab.indicators.

Raw khoom rau kev tsim cov CdTe zaj duab xis-hom solar cells

Kev xaiv cov khoom siv yog txiav txim los ntawm qhov xav tau los txo tus nqi ntawm kev tsim khoom thiab txhim kho kev ua haujlwm hauv kev ua haujlwm. Feem ntau siv lub teeb-absorbing cadmium telluride. Nyob rau hauv lub 70s ntawm lub xyoo pua xeem, CdTe tau suav hais tias yog lub ntsiab contender rau qhov chaw siv, nyob rau hauv niaj hnub kev lag luam nws tau pom dav daim ntawv thov nyob rau hauv lub hnub ci zog.

Cov khoom no raug cais raws li cov tshuaj lom neeg sib xyaw, yog li kev sib cav txog nws qhov kev phom sij tsis ploj mus. Kev tshawb fawb los ntawm cov kws tshawb fawb tau tsim qhov tseeb tias qib ntawm cov khoom tsis zoo uas nkag mus rau hauv cov huab cua yog qhov ua tau thiab tsis ua mob rau ib puag ncig. Qhov kev ua tau zoo tsuas yog 11%, tab sis tus nqi hloov hluav taws xob los ntawm cov hlwb no yog 20-30% qis dua los ntawm cov khoom siv silicon.

Ray accumulators ua los ntawm selenium, tooj liab thiab indium

Semiconductors hauv cov cuab yeej yog tooj liab, selenium thiab indium, qee zaum nws raug tso cai los hloov tom kawg nrog gallium. Qhov no yog vim qhov kev thov siab rau indium rau kev tsim cov khoom vaj huam sib luag. Yog li ntawd, qhov kev hloov pauv no tau raug xaiv, vim tias cov ntaub ntawv muaj cov khoom zoo sib xws. Tab sis rau qhov ntsuas kev ua tau zoo, kev hloov pauv ua lub luag haujlwm tseem ceeb, kev tsim cov roj teeb hnub ci yam tsis muaj gallium nce qhov ua tau zoo ntawm cov cuab yeej los ntawm 14%.

Polymer-based solar collectors

Cov ntsiab lus no tau muab cais ua cov thev naus laus zis, raws li lawv nyuam qhuav tshwm sim hauv khw. Organic semiconductors nqus lub teebhloov nws mus rau hauv hluav taws xob hluav taws xob. Rau kev tsim khoom, fullerenes ntawm cov pab pawg carbon, polyphenylene, tooj liab phthalocyanine, thiab lwm yam. Yog li ntawd, nyias (100 nm) thiab saj zawg zog films tau txais, uas nyob rau hauv kev ua hauj lwm muab ib tug efficiency coefficient ntawm 5-7%. Tus nqi me me, tab sis kev tsim cov hnub ci hloov pauv tau muaj ntau lub ntsiab lus zoo:

• Nws tsis raug nqi ntau los ua;
• lub peev xwm los nruab cov roj teeb hloov pauv hauv qhov khoov qhov twg elasticity yog qhov tseem ceeb;
• txheeb ze yooj yim thiab pheej yig ntawm kev teeb tsa;
• roj teeb hloov tau yog tus phooj ywg ib puag ncig.

Tshuaj pickling thaum tsim khoom

Lub hnub ci roj teeb uas kim tshaj plaws yog multicrystalline lossis monocrystalline silicon wafer. Rau qhov kev siv ntau tshaj plaws ntawm silicon, pseudo-square cov duab raug txiav, tib lub duab tso cai rau koj nruj nreem nteg cov phiaj rau yav tom ntej module. Tom qab cov txheej txheem txiav, cov txheej txheem microscopic ntawm qhov chaw puas tseem nyob ntawm qhov chaw, uas raug tshem tawm los ntawm etching thiab texturing los txhim kho kev txais tos ntawm qhov teeb meem rays.

Qhov chaw kho nyob rau hauv txoj kev no yog ib qho chaw nyob hauv micropyramids, tshwm sim los ntawm ntug uas, lub teeb ntog rau ntawm qhov chaw ntawm lwm qhov protrusions. Cov txheej txheem loosening txo qhov cuam tshuam ntawm cov khoom los ntawm kwv yees li 25%. Cov txheej txheem pickling txais yuav cov kua qaub thiab alkalinekev ua haujlwm, tab sis nws tsis tuaj yeem ua kom txo tau cov thickness ntawm txheej, vim tias lub phaj tsis tiv taus cov txheej txheem hauv qab no.

Semiconductors nyob rau hauv lub hnub ci hlwb

Hnub ci xovtooj thev naus laus zis xav tias lub ntsiab lus tseem ceeb ntawm cov khoom siv hluav taws xob yog p-n-hluav taws xob. Yog hais tias cov hluav taws xob conductivity ntawm n-hom thiab lub qhov conductivity ntawm p-hom yog ua ke nyob rau hauv ib lub phaj, ces ib tug p-n hlws ris tshwm sim ntawm qhov chaw ntawm kev sib cuag ntawm lawv. Lub ntsiab lus ntawm lub cev ntawm lub ntsiab lus no yog lub peev xwm los ua ib qho kev thaiv thiab hla hluav taws xob hauv ib qho kev taw qhia. Nws yog cov nyhuv no uas tso cai rau koj los tsim kom muaj kev ua haujlwm tag nrho ntawm lub hnub ci hlwb.

Raws li qhov tshwm sim ntawm phosphorus diffusion, ib txheej n-hom yog tsim nyob rau ntawm qhov kawg ntawm lub phaj, uas yog nyob ntawm qhov chaw ntawm lub hauv paus ntawm qhov tob ntawm tsuas yog 0.5 microns. Kev tsim cov roj teeb hnub ci muab kev nkag mus rau qhov ntiav ntiav ntawm cov neeg nqa khoom ntawm cov paib sib txawv, uas tshwm sim nyob rau hauv qhov kev txiav txim ntawm lub teeb. Lawv txoj kev mus rau thaj tsam ntawm kev cuam tshuam ntawm p-n-txoj kev yuav tsum luv, txwv tsis pub lawv tuaj yeem tua ib leeg thaum lawv ntsib, tsis muaj hluav taws xob ntau.

Kev siv cov tshuaj plasma etching

Tus tsim ntawm lub hnub ci roj teeb muaj qhov chaw pem hauv ntej nrog lub teeb grating rau kev ntes tam sim no thiab sab nraub qaum, uas yog ib qho kev sib cuag. Thaum lub sijhawm muaj qhov tshwm sim, qhov hluav taws xob luv luv tshwm sim ntawm ob lub dav hlau thiab kis mus rau qhov kawg.

Yuav tshem tawm qhov luv luv, cov cuab yeej siv losroj teeb hnub ci, uas tso cai rau koj ua qhov no nrog kev pab ntawm plasma-chemical, tshuaj etching lossis mechanical, laser. Cov txheej txheem ntawm plasma-chemical cawv feem ntau yog siv. Etching yog ua ib txhij rau ib pawg ntawm silicon wafers stacked ua ke. Cov txiaj ntsig ntawm cov txheej txheem yog nyob ntawm lub sijhawm ntawm kev kho mob, qhov sib xyaw ntawm tus neeg sawv cev, qhov loj ntawm cov squares ntawm cov khoom, cov kev taw qhia ntawm ion ntws dav hlau thiab lwm yam.

Daim ntawv thov txheej tiv thaiv kev cuam tshuam

Los ntawm kev siv qhov kev ntxhib los mos rau saum npoo ntawm cov khoom, kev xav tau txo qis rau 11%. Qhov no txhais tau hais tias ib feem kaum ntawm cov rays tsuas yog tshwm sim los ntawm qhov chaw thiab tsis koom nrog kev tsim hluav taws xob. Yuav kom txo tau cov kev poob zoo li no, ib txheej nrog tob tob ntawm lub teeb pulses yog siv rau sab pem hauv ntej ntawm lub caij, uas tsis cuam tshuam lawv rov qab. Cov kws tshawb fawb, coj mus rau hauv tus account cov cai ntawm optics, txiav txim siab qhov muaj pes tsawg leeg thiab tuab ntawm txheej, yog li kev tsim thiab kev teeb tsa ntawm lub hnub ci vaj huam sib luag nrog cov txheej txheej no txo qhov kev xav txog li 2%.

Tau plam rau pem hauv ntej

Qhov saum npoo ntawm lub caij yog tsim los nqus cov hluav taws xob ntau tshaj plaws, nws yog qhov yuav tsum tau txiav txim siab qhov ntev thiab cov yam ntxwv ntawm cov hlau mesh. Los ntawm kev xaiv tus tsim ntawm sab pem hauv ntej, engineers daws ob qhov teeb meem tawm tsam. Qhov txo qis hauv qhov muag pom tshwm sim nrog cov kab nyias nyias thiab lawv qhov chaw nyob ntawm qhov deb ntawm ib leeg. Kev tsim cov roj teeb hnub ci nrog cov kab sib txuas ntxiv ua rau muaj qhov tseeb tias qee qhov kev them nqi tsis muaj sijhawm los cuag kev sib cuag thiab poob.

Yog li ntawd, cov kws tshawb fawb tau ntsuas tus nqi ntawm qhov kev ncua deb thiab kab tuab rau txhua lub hlau. Cov strips nyias heev qhib qhov chaw ntawm qhov chaw kom nqus cov rays, tab sis tsis txhob ua kom muaj zog tam sim no. Cov txheej txheem niaj hnub ntawm kev siv metallization muaj xws li kev tshuaj ntsuam luam ntawv. Raws li cov khoom siv, nyiaj-muaj paste feem ntau justifies nws tus kheej. Vim nws siv, qhov ua tau zoo ntawm lub caij nce 15-17%.

Metallization nyob tom qab ntawm lub cuab yeej

Kev tso tawm ntawm cov hlau nyob tom qab ntawm lub cuab yeej tshwm sim hauv ob txoj hauv kev, txhua tus ua nws txoj haujlwm. Ib txheej nyias nyias ntawm tag nrho saum npoo, tshwj tsis yog rau ib tus neeg lub qhov, yog txau nrog txhuas, thiab lub qhov tau ntim nrog cov nyiaj uas muaj cov tshuaj txhuam hniav, uas ua lub luag haujlwm sib cuag. Cov khoom txhuas txheej ua haujlwm zoo li cov khoom siv iav nyob rau sab nraub qaum rau cov nqi dawb uas tuaj yeem poob rau hauv dangling crystal bonds ntawm cov lattice. Nrog xws li txheej, hnub ci vaj huam sib luag ua haujlwm 2% ntau dua hauv lub zog. Kev tshuaj xyuas cov neeg siv khoom hais tias cov khoom zoo li no muaj zog dua thiab tsis cuam tshuam los ntawm huab cua huab cua.

Ua lub hnub ci vaj huam sib luag nrog koj tus kheej tes

Cov peev txheej hluav taws xob los ntawm lub hnub, tsis yog txhua tus tuaj yeem xaj thiab nruab hauv tsev, vim lawv cov nqi niaj hnub no siab heev. Yog li ntawd, ntau tus kws tsim khoom thiab cov kws ua haujlwm ua haujlwm tau paub txog kev tsim cov hnub ci vaj huam sib luag hauv tsev.

Koj tuaj yeem yuav cov duab thaij duab rau nws tus kheej hauv Is Taws Nem ntawm ntau qhov chaw. Lawv cov nqinyob ntawm tus naj npawb ntawm cov phaj siv thiab lub zog. Piv txwv li, cov khoom siv hluav taws xob tsawg, los ntawm 63 txog 76 W nrog 36 daim hlau, raug nqi 2350-2560 rubles. raws. Cov khoom lag luam raug tsis lees paub los ntawm cov kab ntau lawm yog vim li cas kuj tau yuav ntawm no.

Thaum xaiv hom photovoltaic converter, coj mus rau hauv tus account qhov tseeb tias polycrystalline hlwb tiv taus huab cua huab cua ntau dua thiab ua haujlwm zoo dua li cov monocrystalline, tab sis muaj lub neej ua haujlwm luv dua. Monocrystalline sawv daws yuav ua tau zoo nyob rau hauv tshav ntuj huab cua thiab yuav kav ntev npaum li cas.

Txhawm rau npaj kev tsim cov hnub ci vaj huam sib luag hauv tsev, koj yuav tsum suav tag nrho cov khoom siv uas yuav siv los ntawm lub tshuab hloov pauv yav tom ntej, thiab txiav txim siab lub zog ntawm lub cuab yeej. Los ntawm no ua raws li tus naj npawb ntawm photocells, thaum noj mus rau hauv tus account lub kaum sab xis ntawm inclination ntawm lub vaj huam sib luag. Qee cov kws ua haujlwm muab rau qhov muaj peev xwm hloov txoj haujlwm ntawm lub dav hlau sib txuas nyob ntawm qhov siab ntawm lub solstice, thiab nyob rau lub caij ntuj no - ntawm cov tuab ntawm cov daus uas tau poob.

Cov ntaub ntawv sib txawv yog siv los ua rooj plaub. Feem ntau lawv muab txhuas los yog stainless fab, siv plywood, chipboard, thiab lwm yam. Cov pob tshab yog ua los ntawm cov organic los yog iav zoo tib yam. Ntawm kev muag khoom muaj cov photocells uas twb muaj cov conductors uas twb muaj lawm, nws yog qhov zoo dua los yuav cov khoom zoo li no, txij li kev sib dhos ua haujlwm tau yooj yim. Cov phaj tsis tau muab tso rau ntawm ib sab saum toj ntawm lwm qhov - qis dua tuaj yeem muab microcracks. Solder thiab flux yog pre-applied. Nws yog qhov yooj yim dua rau solder lub ntsiab los ntawm kev muab lawv tam sim ntawd rau ntawm kev ua haujlwm. Thaum kawg, cov phaj siab tshaj plaws yog welded rau lub log tsheb (wider conductors), tom qab ntawd cov " rho tawm" thiab "ntxiv" yog tso tawm.

Tom qab ua haujlwm tiav, lub vaj huam sib luag raug kuaj thiab kaw. Cov neeg ua haujlwm txawv teb chaws siv cov khoom sib txuas rau qhov no, tab sis rau peb cov craftsmen lawv kim heev. Cov transducers hauv tsev yog kaw nrog silicone, thiab sab nraub qaum yog coated nrog acrylic-raws li cov kua roj vanish.

Hauv kev xaus, nws yuav tsum tau hais tias kev tshuaj xyuas ntawm cov tswv uas tsim cov hnub ci vaj huam sib luag nrog lawv tus kheej txhais tes yeej ib txwm zoo. Thaum tau siv nyiaj rau kev tsim thiab teeb tsa lub converter, tsev neeg sai sai them nyiaj rau lawv thiab pib txuag siv lub zog dawb.