Aina za seli za jua na sifa zake

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Betri za sola zimeanza kupata umaarufu miongoni mwa watu. Wamewekwa kwenye paa za nyumba, magari. Baadhi yao hata wamebadilishwa kwa vifaa vya elektroniki, kwenye saa za mikono. Kwa sasa, zimekuwa mbadala kamili kwa nishati ya umeme au hufanya kama nyongeza.

Zinafanyaje kazi?

Moduli za miale ya jua ni kipengele muhimu zaidi katika mfumo wa voltaic. Ni paneli zinazojumuisha seli za jua zilizotengenezwa kwa silikoni.

Ili kuzalisha umeme, vipengele hivi vyote hukusanywa katika vitalu, ambavyo hufunikwa na filamu ya laminated - hii ni muhimu kwa kuziba. Baada ya hayo, kila kitu kimewekwa kwenye sura. Kifaa ni rahisi sana, lakini itakuwa vigumu kuikusanya nyumbani. Haiwezekani kukusanya seli ya photovoltaic peke yako, ambayo haiwezi kusemwa kuhusu paneli.

Mionekano

Betri za sola zimegawanywa katika aina kadhaa. Tatu kati yao zinaweza kutofautishwa:

• Monocrystalline. Katika mchakato wa utengenezaji wake, nyenzo katika mfumo wa silicon safi hutumiwa. Msingi huu unakuwezesha kupata ufanisi zaidi kutoka kwa kazi. Ufanisi katika kesi hii hutofautiana kutoka 15 hadi 20%.
• Silicon ya amofasi. Wakati wa uzalishaji, mfumo hutumiwa - awamu ya uvukizi. Silicon inafunikwa na safu ya kinga. Idadi ya faida za seli za jua za silicon ni pamoja na gharama inayokubalika, ambayo hupatikana kutokana na teknolojia rahisi inayotumiwa katika uzalishaji. Mifumo kama hiyo ni kubwa katika eneo. Ufanisi hutofautiana kutoka 5% hadi 8%.
• Polycrystalline. Kiini hiki cha jua kinazalishwa kwa msingi wa silicon ya amofasi. Sio kunyoosha wakati wa mchakato wa utengenezaji. Ina gharama ya chini. Inaweza kutumika si tu katika maisha ya kila siku, lakini pia katika sekta. Ufanisi ni kati ya 10 na 14%.

Faida na hasara za paneli za sola

Paneli za miale ya jua zinaundwa na seli za voltaic ambazo hubadilisha nishati kutoka jua hadi umeme wakati wa operesheni.

Baadhi ya manufaa ni pamoja na pointi zifuatazo:

1. Muundo mzima wa betri ni rahisi sana, hakuna sehemu zinazosonga ndani yake. Kazi inafanywa kwa utulivu na bila usumbufu, kiwango cha kutegemewa ni cha juu.
2. Kazi ya usakinishaji si ngumu. Hakuna matengenezo ya gharama ya mfumo yanayohitajika.
3. Nishati kutoka kwa jua hubadilishwa mara moja kuwa umeme, hakuna muda wa ziada unaohitajika.
4. Nishati huzalishwa siku nzima mradi jua liwepo. Katika baadhi ya matukio, inawezekana kupokea umeme wakati wa mawingu, lakini ufanisi wa kazi utapungua.
5. Maisha ya huduma ni marefu, hayapimwi kwa miaka, bali katika makumi ya miaka.
6. Mchakato wa uzalishaji hutumia nyenzo rafiki kwa mazingira, ambayo inachukuliwa kuwa muhimu sana katika jamii ya sasa, ambapo kuna mazingira magumu na mazingira.

Licha ya manufaa yote, kunaweza kuwa na vipengele hasi katika kazi:

1. Semiconductors zenye silicon ni ghali. Nyenzo hii inachukuliwa kuwa kipengele kikuu katika mfumo mzima. Inaathiri gharama ya paneli yenyewe na gharama ya nishati inayopokelewa.
2. Ufanisi ni mdogo. Hadi sasa, nguvu ya betri kwa kila mraba 1 ni takriban wati 120. Kiashiria hiki ni kidogo sana kwamba haiwezekani kabisa kutumia umeme uliopokelewa kwa taa katika chumba kidogo.
3. Kupata umeme kunategemea urefu wa saa za mchana, hali ya hewa na misimu. Kwa mfano, wakati wa msimu wa baridi, kiwango cha nishati iliyopokelewa hupunguzwa sana. Hii ni kutokana na mawingu ya anga, ukungu na saa fupi za mchana.

Ninaweza kuitumia wapi?

Paneli hizi hutumika sana sio tu katika maisha ya kila siku, katika mchakato wa maisha, lakini pia katika tasnia na uzalishaji:

• zinachaji betri za nyumbanivifaa vya umeme;
• kuchaji gari la umeme kunaendelea;
• zinaweza kutumika kutoa umeme kwa majengo yote;
• katika hali zingine inawezekana kutumia katika maeneo fulani;
• unaweza kupata nishati kutoka kwao hata ukiwa angani.

Nishati zote zinazozalishwa wakati wa mchana huhifadhiwa kwenye betri, kisha vifaa vinaweza kufanya kazi hata gizani.

Kanuni ya uendeshaji na kifaa ni nini?

Seli za miale ya jua hufanya kazi kwa kanuni sawa na zilipoundwa mara ya kwanza. Kanuni hii inajulikana kwa kila mtu, kama ilivyosomwa katika mtaala wa shule, kufanya majaribio ya kimwili. Transistor, ambayo haikuwa na kifuniko cha juu, iliruhusu mwanga kuingia kwenye makutano ya p na n.

Baada ya voltmeter kuunganishwa, ilionekana kuwa kiasi kidogo cha nishati kilitolewa wakati miale ya jua ilipopiga. Hapo awali, wanasayansi walifanya majaribio katika kazi, waliongeza eneo la mabadiliko. Kwa hivyo, paneli za jua zilionekana.

Muundo wa mfumo wa jua wa vipengele una:

• Nyuso iliyotengenezwa kwa glasi inayoangazia. Ni juu yake ambapo miale ya jua huanguka.
• Miwani imeambatishwa kwenye kingo ngumu za kidirisha. Ni sahani zilizotengenezwa kwa chuma, huku zikifanya kazi kama elektrodi chanya.
• Kipengele cha kemikali ya jua. Aina ya silicon uk.
• Aina ya silicon n.
• Mchanganyiko wa chiniiliyotengenezwa kwa chuma, ambayo imeundwa kufanya kazi kama elektrodi hasi.

Inafaa kujua kwamba nishati kutoka kwa jua haiwezi kupokelewa siku nzima. Betri hazina uwezo wa kufanya kazi usiku. Katika majira ya baridi, masaa ya mchana hupunguzwa. Katika nyakati kama hizi, kifaa kikuu kinahitaji nyongeza katika mfumo wa kifaa cha kuhifadhi nishati.

Mara nyingi, betri ya umeme hutumiwa. Imeunganishwa kwenye kidirisha na kuhifadhi nishati inayozalishwa, hivyo basi kufanya kazi jioni.

Kiwango cha ufanisi kinategemea kabisa nyenzo inayotumika. Kwa mfano, wakati wa kutumia silicon moja ya kioo, ni karibu 20%, silicon ya polycrystalline inapunguza takwimu hii kwa 10%. Kiwango cha ufanisi kinaweza kuathiriwa na ulaini wa uso, halijoto ya hewa, eneo la betri kwenye jua.

Je, kuna umuhimu gani wa matumizi?

Leo, matumizi ya nyenzo rafiki kwa mazingira ndiyo yanafaa zaidi. Umeme, ambao unapatikana kwenye mitambo ya nguvu - nyuklia, maji, mafuta, daima inakuwa ghali zaidi. Hii ni kutokana na uzalishaji wa gharama kubwa. Wakati betri ya jua inapotumika, mtu anaweza kujiona kuwa huru, hata kutoka kwa hali ambayo inatoa umeme kwa matumizi kwa gharama ya juu.

Ukitumia kiasi fulani cha pesa mara moja, unaweza kusahau kabisa kuhusu bili za matumizi, mita, huduma. Wakati paneli hizi zimewekwa, nyumba nzima inatafsiriwa. Hii inajumuisha siomwanga tu, lakini pia inapokanzwa, mabomba - maji ya moto.

Mwanga wa jua ni chanzo bora cha umeme. Na muhimu zaidi, chanzo hiki ni cha bure, rafiki wa mazingira na kisichoisha.

Hatua katika utengenezaji wa vipengee kulingana na fuwele moja

Seli nyingi za miale ya jua hutengenezwa kwa silicon polycrystalline na monocrystalline monocrystalline. Mchakato wa uzalishaji unahitaji muda mwingi, juhudi na pesa.

Hatua kuu za utengenezaji wa silikoni yenye fuwele moja ni:

1. Uzalishaji wa silicon. Ili kupata silicon, mchanga wa quartz hutumiwa, ambayo ina kiasi kikubwa cha dioksidi ya silicon. Mchanga huo hupitia hatua kadhaa za utakaso, ambayo inakuwezesha kuondoa kabisa oksijeni. Hii ni kutokana na kuyeyuka kwa joto la juu kwa kutumia kemikali.
2. Kupata fuwele. Baada ya kusafisha, silicon inakuwa wazi. Fuwele huanza kukua ili kuboresha muundo. Mchakato ni kama ifuatavyo: vipande vya silicon vimewekwa kwenye crucible, moto na chini ya kuyeyuka. Sampuli za kioo huongezwa kwa wingi wa kuyeyuka, ambao husambazwa sawasawa juu ya uso mzima na huanza kukua katika tabaka. Mchakato huu unachukua muda mrefu, na kusababisha fuwele kubwa, sare.
3. Inachakata. Utaratibu huu huanza na kipimo na usindikaji zaidi wa kioo ili kutoa sura inayotaka. Wakati wa kutokakutoka kwa crucible, kioo kina sura ya pande zote, ambayo haifai kwa matumizi zaidi. Ili kuitumia, lazima iwe katika sura ya mraba. Baada ya nyenzo za kumaliza kusindika na nyuzi za chuma, hukatwa kwenye sahani zinazofanana kwa kutumia waya. Ukubwa wa sahani hutofautiana kutoka kwa sentimita 0.25 hadi 0.3. Baada ya hapo, zinaweza kusafishwa, kuangalia kasoro na kiwango cha nishati kinachoweza kuzalishwa.
4. Maendeleo ya seli ya photovoltaic. Ili silicon iweze kutoa nishati ya umeme, boroni na fosforasi huongezwa ndani yake. Baada ya usindikaji, fosforasi ni elektroni ya bure ya aina n, na upande na boroni hauna elektroni hizi na ina aina p. Kwa hivyo, mpito unaonekana kati ya pande hizo mbili.
5. Mchakato wa mkusanyiko. Hapo awali, sahani zimeunganishwa kwenye mnyororo, na kisha - kwenye kizuizi. Sahani moja ina nguvu ya wastani ya 2 V na 0.6 W ya voltage. Nguvu ya betri inategemea kabisa idadi ya seli. Kiwango cha voltage kinapatikana kutoka kwa mlolongo wa uunganisho. Vipengele na moduli zote zimeunganishwa kwa usawa kwa kila mmoja. Seli zote zimefunikwa na filamu maalum, kuhamishiwa kwenye uso wa kioo na kuwekwa kwenye sura ya mstatili. Baada ya moduli iko tayari, inajaribiwa. Baada ya ukaguzi kamili, iko tayari kutumika.

Paneli za miale ya jua zinaweza kuunganishwa kwa sawia, kwa mfululizo au kwa sambamba katika mfululizo. Chaguo inategemea kabisa kiwango cha voltage unachohitaji kupata katika mchakato.

Mchakato wa utengenezaji wa silikoni ya polycrystalline

MchakatoUzalishaji wa moduli kulingana na silicon ya polycrystalline unafanywa kwa njia sawa na silicon moja ya kioo. Tofauti iko tu katika ukuaji wa fuwele. Kuna njia kadhaa za hili, lakini kwa sasa moja tu imepata umaarufu - mchakato wa Siemens. Kiini kizima cha njia hiyo iko katika ukweli kwamba silane imepunguzwa hapo awali na silicon ya bure inakabiliwa. Hii inafanywa kwa kuingiliana na mchanganyiko maalum ambao una vipengele vya hidrojeni na silane kwa kutumia utaratibu wa joto kutoka 600 hadi 1350 digrii Celsius.

Hivi ndivyo mchakato wa utengenezaji wa seli za jua unavyofanya kazi.

Jinsi ya kutengeneza paneli ya jua nyumbani?

Wengi huwa na tabia ya kudhani kuwa seli za jua za kujifanyia mwenyewe ni vigumu sana kukusanyika, hata karibu kuwa haiwezekani. Kwa kweli, kila kitu ni tofauti. Itachukua juhudi nyingi, lakini mchakato yenyewe sio ngumu, kwani inaonekana hapo awali. Ugumu kuu ambao unaweza kukutana nao katika mchakato wa kazi ni mkusanyiko wa kiini cha jua na mikono yako mwenyewe. Ikiwa utaweza kuunda utaratibu kama huo peke yako, basi unaweza kufikiria sio tu juu ya kukataa kulipa huduma, lakini pia kwa utekelezaji wa biashara yako mwenyewe. Kwa sasa, paneli za jua zinafaa sana kwa uuzaji wa nishati iliyotolewa nao. Muhimu zaidi, malipo yanafanywa katika moja ya sarafu imara - euro. Je, utengenezaji wa seli za jua haustahili kuzingatiwa?

Ili kufanya kazi na seli za picha, unahitaji kuwa nazoujuzi na uzoefu katika eneo hili. Kwanza kabisa, hii inahusu soldering, pamoja na heshima kwa vipengele vyote. Kufanya kazi, unahitaji kuwa na chombo kizuri cha soldering ambacho kinafaa kwa kazi ya maridadi. Haitafanya kazi kuunda moja- na polycrystals peke yako. Kwa hili, unaweza kutumia nafasi zilizo wazi zilizotengenezwa tayari.

Picha

Hatua ya kwanza katika kazi ni kuchagua seli zinazohitajika. Kwa uendeshaji wa betri, silicon yenye poly- na monocells inaweza kutumika. Jambo muhimu zaidi ni kuzingatia kiwango cha utendaji na nuance wakati wa kufanya kazi. Kwa mfano, katika seli moja, ufanisi ni wa juu zaidi, lakini katika seli nyingi, nishati kubwa hupotea katika hali ya hewa ya mawingu.

Sanduku zote zimegawanywa katika vikundi. Kuna nne kati yao kwa jumla. Daraja A lina ubora bora usio na dosari. Darasa hili linatumika katika kazi ya mashirika imara na makubwa, makampuni. Utendaji ni wa juu, lakini gharama itafaa.

Betri inapojitengenezea, inaweza kuchaguliwa daraja B. Ufanisi ni wa chini kuliko seli za awali, ilhali gharama ni tofauti sana. Baadhi ya mashirika hutumia aina hii yanapotengeneza betri kwa ajili ya kuuza, jambo ambalo hufafanua ufanisi wa chini.

Baadhi ya watu hununua kila kitu wanachohitaji kupitia maduka ya mtandaoni. Ikiwa unakwenda kwenye duka maalumu, unaweza kununua vipengele vyote mara moja. Hapo hutalazimika kusubiri.

Seti

Ili kukusanya seli ya jua, seli pekee hazitatosha, kwani lazima kwa namna fulanikuungana na kila mmoja kulingana na mpango. Hii itahitaji matumizi ya conductors na vifaa vya ziada. Ndiyo maana watengenezaji wengine hutoa kit kilicho tayari kununuliwa, ambapo nyenzo zote zitakazohitajika wakati wa kufanya kazi tayari zipo.

Seti hii inaweza kujumuisha hadi vipengele 72, kondakta, matairi, diodi za saketi, pamoja na penseli, ambayo inajumuisha asidi maalum ya kutengenezea.

Baadhi ya seti zinaweza kuwa na seli za picha zilizotengenezwa tayari ambazo kondakta huuzwa. Kukusanya, itakuwa ya kutosha tu kukusanya kila kitu kulingana na mpango na kuunganisha. Chaguo hili ndilo bora zaidi wakati seli za jua za kuunganisha paneli za jua zimeunganishwa kwa mikono. Nyenzo ni ndogo sana na ni tete, ambayo husababisha matatizo kadhaa katika mchakato.

Soldering

Ikitokea kwamba nyenzo zote - vipengele na kondakta - zilinunuliwa tofauti, basi mchakato mzima wa soldering seli za jua utaonekana kama hii:

1. Kondakta hukatwa hadi urefu unaohitajika. Ni bora kufanya kazi hii kulingana na kiolezo.
2. Kondakta zimewekwa vyema kwenye fotocell.
3. Asidi na solder hupakwa mahali pa kutengenezea. Ili kuzuia kuhama, unaweza kuweka kitu kizito upande mmoja.
4. Kondakta inahitaji kuuzwa kwa uangalifu. Kwa kuwa seli ni dhaifu sana, haipendekezwi kuzifanyia kazi kwa nguvu.

Kazi hii ni chungu sana, si ukweli kwamba kila kitu kitafanya kazi mara ya kwanza, huenda ukahitaji kurudia mchakato mzima mara kadhaa. Ikiwa unasoma sheria, unaweza kuelewakwamba utuaji wa makondakta wa fedha umeundwa kwa mizunguko mitatu ya soldering. Kuna matukio wakati solder inatumiwa kabla ya waendeshaji, ambayo mtengenezaji anaonya mara moja. Lakini ni bora kuitumia kwa kuongeza. Wakati wa operesheni, ni marufuku kuweka seli za jua juu ya kila mmoja, kwani zinaweza kuharibiwa kwa sababu ya shinikizo la juu.

Kufunga

Hatua ya mwisho ya kazi ni uwekaji muhuri wa vipengele vyote. Lakini kabla ya kuendelea na hili, unahitaji kulipa kipaumbele kwa kuaminika kwa soldering. Kwa hili, multimeter hutumiwa. Cheki inaweza kufanywa baada ya kukamilika kwa kazi yote au wakati wa mchakato mzima, baada ya kuuza kila kipengele cha mtu binafsi.

Silicon sealant hutumiwa mara nyingi kwa mchakato wa kuifunga. Awali ya yote, hutumiwa kwa viungo vya vipengele, na kisha kwa uso wa jopo lote. Kwa kazi hiyo, unaweza kutumia brashi, lakini unahitaji kuitumia tu kwa viungo, kwani inawezekana kuhamisha seli kwa urahisi kutoka mahali pao. Baada ya kila kitu kukauka, unaweza kufunga kifuniko.

Kuchagua betri ndani ya nyumba

Kwa sasa, unaweza kupata betri zilizo na aina mbili za seli za jua: monocrystalline, polycrystalline.

Kila aina ina faida na hasara katika uendeshaji, ambayo unahitaji kujua kuhusu mapema, kabla ya kufanya ununuzi.

Fursa za soko na uzalishaji hazisimama tuli, bidhaa mpya huonekana mara kwa mara katika mchakato wa utengenezaji ambao teknolojia mbalimbali hutumiwa. Kabla ya kufanya uchaguzi, inashauriwa kuzingatia sifaseli za jua: kwa kiwango cha ufanisi, juu ya uwepo wa betri ambayo inaweza kukusanya nishati wakati wa mchana na kuizalisha usiku. Data hizi zote hutolewa mapema na mtengenezaji, zinaweza kupatikana katika duka maalumu. Ni bora kwanza kupata taarifa kwenye Mtandao au kujadiliana na wataalamu ni chaguo gani litakuwa bora zaidi.