|
|
|
Celulele fotovoltaice transforma razele solare in electricitate. In ultimii ani au aparut noi tehnologii de conversie fotovoltaica cu o eficienta mare si pret redus. Panourile fotovoltaice sunt in ziua de azi din ce in ce mai folosite, mai ales in zonele izolate, in care nu se poate produce energie electrica prin metode conventionale. Sistemele fotovoltaice sunt usor de manuit, au nevoie rar de intretinere si nu polueaza mediul inconjurator.
Celuele fotovoltaice(CF) folosesc materiale semiconductoare pentru a capta energia solara. Pentru a creste cantitatea de radiiatii ce alimenteaza panourile fotovoltaice se folosesc sisteme de concentrare si cautare a razelor solare.
Conversia fotovoltaica
Acest capitol prezinta felul in care celulele fotovoltaice capteaza radiatiile solare si le transforma in energie electrica. Se va explica numai cazul in care celulele sunt fabricate din cristale de siliciu, desi exista si cazuri in care acestea sunt formate din alte materiale semiconductoare. Totusi principiile de baza sunt aceleasi.
Alcatuirea dispozitivelor fotovoltaice
O celula solara
conventionala consta intr-o napolitana de siliciu de o grosime
de aproximativ 0.5 mm. Celulele tipice au un diametru de 10 cm, produc 1 W de
energie si sunt grupate in module de 12. Modulele sunt la randul lor
grupate in panouri, care formeaza dispozitive de captare a energiei
solare.
Modul de functionare al celulelor fotovoltaice
Cand un cristal pur de siliciu(A-B) este luminat de o raza de soare, unul sau mai multi electroni sunt indepartati de nucleu(C), in locul acestora formandu-se 'gauri'. Aceste "gauri" sunt umplute ulterior cu alti electroni, proces in urma caruia se degaja energie(D).
Randamentul celulelor fotovoltaice
CF conventionale transforma intre 5 si 15% din energia solara in energie electrica. Unele celule experimentale, fabricate din materiale foarte scumpe, au o eficienta aproape dubla dar numai in anumite conditii de laborator.
Tipuri de celule fotovoltaice
1.CF conventionale
2.CF subtiri
3.CF sferice
4.CF multijunctionale
5.CF policristaline
6.CF fara siliciu
1.Cele mai multe CF din ziua de azi sunt celule cu un singur cristal de siliciu. Celulele de siliciu sunt relativ ieftine, eficiente si fiabile.
2. Sunt alcatuite tot din siliciu dar sunt fabricate printr-o metoda avansata. CF subtiri folosesc mult mai putin siliciu decat celulele conventionale dar sunt mai putin eficiente si mai scumpe.
3.Sunt fabricate cu
ajutorul unei tehnologii noi dezvoltata de Texas Instruments Corporation.
Celulele sferice functioneaza in acelasi fel ca si cele
conventionale dar difera prin forma lor. Ele sunt formate din mai
multe sfere de siliciu acoperite cu aluminiu pentru a asigura intre ele un
contact electric. Celulele sferice sunt usor de fabricat, sunt relativ
ieftine si nu necesita o puritate mare a siliciului.
6.Multe metale pot fi transformate in semiconductoare si folosite in CF. Unele dintre ele sunt deja folosite in timp ce altele sunt in faza experimentala.
