Photovoltaik-Module

Die Photovoltaik (fälschlich als Sonnenkollektoren als Panel ist ein Satz von Modulen) werden von einer Reihe von Zellen (Solarzellen), die Strom produzieren aus Licht, das sie trifft gebildet.

PV-Module bestehen aus einer Anzahl von Photovoltaikzellen, die Licht in Strom umwandeln. Diese Zellen sind auf dem photovoltaischen Effekt durch die Lichtenergie, die positive und negative Ladungen in zwei verschiedenen Halbleiter kommen, wodurch ein elektrisches Feld erzeugen kann, einen Strom erzeugt. PV-Module, zusätzlich zur Erzeugung von Energie, die Macht ein Raster Landnutzung in Elektrofahrzeugen und Solarboote.

Im Jahr 2005 das wichtigste Problem mit PV-Modulen waren die Kosten. Der Preis von Silicium für die meisten der Platten verwendet wird nun steigende Tendenz. Dies hat Hersteller führte zu starten, andere Materialien und dünner Silizium-Zellen für die Senkung der Produktionskosten zu nutzen. Aufgrund von Skaleneffekten, sind Sonnenkollektoren weniger teuer als benutzt und produzierten mehr. Als die Produktion steigt, die Preise weiter in den nächsten Jahren fallen.

Theorie und Konstruktion

Kristallinem Silizium und Galliumarsenid sind typische Auswahl von Materialien für Solarzellen. Die Gallium-Arsenid-Kristalle sind speziell für Photovoltaik-Nutzung erstellt, während die Silizium-Kristalle in Standard-Schweinefutter sind billiger produziert in erster Linie für den Verbrauch der Mikroelektronik-Industrie.

Wenn direktem Sonnenlicht ausgesetzt ist, kann eine Zelle mit 6 cm Durchmesser Silicium einen Strom von etwa 0,5 A bei 0,5 Volt zu erzeugen (äquivalent zu einem Durchschnitt von 90 W / m, üblicherweise im Bereich von 50-150 W / m², je nach Helligkeit und den Wirkungsgrad der Solarzellen). Galliumarsenid ist effizienter als die Silizium-, aber auch teurer.

Ingots werden in dünne Scheiben als Wafer, poliert, um eine Beschädigung durch den Schnitt zu entfernen geschnitten. Einführen eines Dotierungsmittels (Verunreinigungen hinzugefügt, um die leitenden Eigenschaften zu modifizieren) in den Wafer und metallischen Leiter sind an jeder Fläche abgeschieden: ein feines Gitter auf der Seite, da Sonnenlicht und in der Regel eine flache Platte in der anderen. Solar-Module sind mit diesen Zellen in geeignete geschnitten gebaut. Vor Schäden an der vorderen Oberfläche durch Bestrahlung oder durch die gleiche Behandlung dieser verursacht werden, die Verbindungen in einer Glasabdeckung und wird auf einem Substrat (die eine starre Platte oder eine weiche Decke sein) gebaut. Elektrische Verbindungen werden in Reihe parallel zur Bestimmung der Gesamt-Ausgangsspannung aus. Die Gründung und der Untergrund muss thermisch leitfähig, da die Zellen durch Absorption von Infrarot-Energie, die in Strom umgewandelt wird, sind beheizt. Da die Erwärmung der Zellen reduziert die Effizienz des Betriebs ist wünschenswert, es zu minimieren. Die daraus resultierenden Baugruppen werden als Photovoltaik-Modulen.

Ein Photovoltaik-Modul ist eine Sammlung von Photovoltaik-Zellen. Obwohl jede Solarzelle eine relativ kleine Menge an Energie, können viele dieser Ausbreitung über eine große Fläche genügend Energie, um nützlich sein. Um die meiste Energie Photovoltaik-Zellen sollten auf die Sonne.