سلول، صفحه و سیستم های فتوولتاییک

   به پدیده ای که در اثر تابش نور بدون استفاه از مکانیزم های محرک، الکتریسیته تولید کند پدیده فتوولتاییک و به هر سیستمی که از این پدیده ها استفاده کند سیستم فتوولتاییک گویند. سیستم های فتوولتاییک یکی از پر مصرف ترین کاربرد های انرژی های نو می باشند و تاکنون سیستم های گوناگونی با ظرفیت های مختلف (0.5 وات تا چند مگاوات) در سراسر جهان نصب و راه اندازی شده است و با توجه به قابلیت اطمینان و عملکرد این سیستم ها هر روزه بر تعداد متقاضیان آن ها افزوده می شود.

   سلول های خورشیدی عموما به تنهایی ولتاژ و جریان بالایی تولید نمی کنند.

-1.gif

شکل (1). سلول خورشیدی

    از این رو از سری و موازی کردن سلول های آفتابی می توان به جریان و ولتاژ قابل قبولی دست یافت. در نتیجه به یک مجموعه از سلول های سری و موازی شده، پنل (Panel) فتوولتاییک می گویند. امروزه اینگونه سلول ها عموما از ماده سیلیسیم تهیه می شود و سیلیسیم مورد نیاز از شن و ماسه تهیه می شود که در مناطق کویری کشور، به فراوانی یافت می گردد. بنابراین از نظر تأمین ماده اولیه این نوع از سلول ها هیچگونه کمبودی در ایران وجود ندارد. صفحه های خورشیدی اصلی ترین قسمت سیستم های فتوولتاییک می باشند.

-2.gif

شکل (2). سلول خورشیدی و صفحه خورشیدی

   صفحه های خورشیدی در واقع مبدل انرژی تابشی خورشید به انرژی الکتریکی بدون واسطه مکانیکی هستند.

   این بخش در حقیقت کلیه مشخصات سیستم را کنترل کرده و توان ورودی پنل ها را طبق طراحی انجام شده و نیاز مصرف کننده به بار یا باتری تزریق و کنترل می کند. لازم به ذکر است که در این بخش مشخصات و عناصر تشکیل دهنده با توجه به نیازهای بار الکتریکی و مصرف کننده و نیز شرایط آب و هوایی محلی تغییر می کند.

-3_copy.gif

شکل (3). سیستم فتوولتاییک در ساختمان

    صفحه خورشیدی از مونتاژ سلول های خورشیدی بوجود می آید. همانطور که بیان گردید، یک صفحه خورشیدی مقدار محدودی انرژی تولید می کند، به همین دلیل تاسیسات شامل چند صفحه خورشیدی هستند. صفحه های خورشیدی انرژی نورانی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند.

    صفحات خورشیدی، از ترکیبات نیمه هادی ساخته شده اند که وظیفه آن ها تبدیل انرژی نورانی خورشید به انرژی الکتریکی می باشد. این صفحه ها با نام فتوولتاییک (PhotoVoltaic) یا خورشیدی (Solar) شناخته می شوند. صفحات فتوولتاییک (PhotoVoltaic) از نظر تکنولوژی به 3 دسته تقسیم بندی شده اند.

  •  صفحات فتوولتاییک پلی کریستال (Photovoltaic Polycrystalline Panels)
  •  صفحات فتوولتاییک مونوکریستال (Photovoltaic Monocrystalline Panels)
  •  صفحات فتوولتاییک نواری (Thin Film)

-4.gif

شکل (4). انواع مختلف صفحات فتوولتاییک

 

 

اطلاعات تکميلي

  • حوزه کاربرد: مدیریت و مصرف بهینه انرژی- سیستم های خورشیدی
  • سازمانهاي وابسته: تجهیزات انرژی بر