Strukturen von Solarzellen. Schema, Beschreibung

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Photovoltaikanlagen. Solarzellendesigns. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen

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Solarmodule rahmen

Es gibt viele Varianten und industrielle Entwicklungen von Solarzellen und Verfahren zu ihrer Herstellung. Lassen Sie uns kurz das Design einer davon beschreiben – einer Standard-Solarzelle aus einkristallinem Silizium. Die Gesamtansicht der Solarzelle ist in Abbildung 2.1 dargestellt.

Das Rahmensolarmodul besteht aus einem Panel, das von einem Aluminiumprofilrahmen umgeben ist. Das Panel ist ein Photovoltaikgenerator, der aus einer Glasplatte besteht, auf deren Rückseite zwischen zwei Schichten einer Dichtungsfolie (Laminierfolie) Solarzellen platziert sind, die durch Metallreifen elektrisch miteinander verbunden sind. Die untere Schicht der Siegelfolie wird durch eine Schutzfolienschicht vor äußeren Einflüssen geschützt. An der Innenseite des Modulgehäuses ist ein Diodenblock angebracht, unter dessen Deckel sich elektrische Kontakte befinden, die zum Anschluss des Moduls vorgesehen sind.

Abb.2.1. Solarzellendesign (zum Vergrößern anklicken)

Technische Grundvoraussetzungen

1. Der Rohstoff muss chemisch hochrein sein und stabile Eigenschaften aufweisen.

2. Photovoltaikzellen müssen in großen Mengen zu minimalen Kosten hergestellt werden. Es ist notwendig, die Gesamtkontrolle des Herstellungsprozesses und ein hohes Maß an Genauigkeit sicherzustellen.

3. Solarzellen sollten in einer (oft schädlichen) Umgebung eine Lebensdauer von mindestens 20 Jahren haben. Es ist zu berücksichtigen, dass die Betriebstemperatur der Fotozelle auch ohne Konzentration der Sonnenstrahlung im Bereich von -30 bis +200 schwanken kann°C. Elektrische Kontakte müssen stabil und vor allen Arten von Korrosion geschützt sein. Das Gerät muss wasserdicht sein.

4. Das Design sollte so sein, dass die Zerstörung eines der Elemente nicht zum Ausfall des gesamten Systems führen darf. Hierzu werden parallele und serielle Verbindungen verwendet, die bei Ausfall eines Elements den Ausfall anderer Elemente ausschließen müssen.

5. Vorgefertigte Module müssen für den Transport auch in schwer zugängliche und entlegene Gebiete geeignet sein.

Lichtschrankentypen

Die gängigsten kommerziellen Solarzellen sind flache Siliziumwaferzellen. Es gibt auch eine Vielzahl alternativer Typen und Designs, die entwickelt werden, um die Effizienz zu steigern und die Kosten der erzeugten Energie zu senken, indem die Gesamtkosten von Solarzellen gesenkt werden. Tabelle 2.1 fasst die verschiedenen Fotozellen kurz zusammen.

Tabelle 2.1. Parameter der Hauptmaterialien von Solarzellen

(zum Vergrößern klicken)

Anmerkungen. 1. Unter den Bedingungen der AM 1-Belichtung beträgt die optimale Bandlücke 1,4 bis 1,5 eV. 2. Mit zunehmender Temperatur nimmt die Bandlücke ab. Die Tabelle zeigt Daten zur Umgebungstemperatur.

Autor: Magomedov A.M.

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