Math   Science   Chemistry   Economics   Biology   News   Search


> Extra
Participants login
Guestbook
Official forms
> Solar Spectrum Challenges: Photovoltaics Issue: 2010-3 Section: Green energy

English

 

Apa calda solara: in aceasta tehnologie sistemele principale au doua componente: un panou care strange energia solara si un rezervor. Colectorul este de obicei compus dintr-o cutie, care are o fata transparenta spre soare, iar in cutie se afla tuburi prin care trec diferite fluide (apa sau antigel)

Tehnologia solar fotovoltaica: consta in productia de electricitate a unei celule solare cand este expusa la energie radianta (Fig.4) In prezent exista mai multe variante de celule fotovoltaice, pe diferite grosimi, avand compozitii diferite si randamente diferite (tabel 1).

Primul pas in fabricarea celulelor solare este prepararea siliciului optim. Siliciul in stare bruta (Fig. 5,6), care este sub forma de nisip cuarţit sau cuarţ zdrobit, si este plasat intr-un cuptor cu arc electric, unde un arc de carbon se aplica pentru eliberarea oxigenul.Rezulta CO2 (dioxid de carbon) si siliciu topit de puritate 99%. Celulele solare sunt facute din lingouri de siliciu, care se obtinan prin metoda Czochralski (Fig. 7).

Este un proces destul de simplu, care consta in introducerea unui varf de siliciu intr-o baie de siliciu topit. Pe masura ce se retrage si se roteste, se formeaza un lingou cilindric care are puritate 100%, deoarece impuritatile tind sa ramane in baia de topitura. Lingourile apoi sunt taiete dupa preferinta: cu suprafata circulara, rectangulara sau hexagonala (Fig. 8).

In pasul urmator, discrurile de siliciu sunt dopate (tratate) cu P (fosfor) si B (bor) pentru a avea o structura cristalina capabila sa conduca electricitatea. Borul este introdus in procesul Czochralski, iar dupa acea dischetele sunt introduse intr-un cuptor, unde vor fi incalzite pana aproape de temperatura de topire a siliciului (1410 °C) in prezenta gazelor de fosfor.

Pentru a se face legatura, atat dintre celulele care produc curentul,la depozitul de curent produs, se folosesc fasii de metal, de obicei din paladiu/argint, nichel sau cupru. Acestea se obtin prin evaporare termica in vid inalt.

Urmatoarea problema care trebuie rezolvata este capacitatea dischetelor de siliciu dopat de a absoarbi lumina. Datorita faptului ca acestea sunt lucioase si vor reflecta 35% din lumina solara, li se va aplica o depunere de strat subtire de TiO2 (dioxid de titan). Pentru acest scop se va aplica evaporarea termica in vid inalt. Aceasta metoda presupune incalzirea metalului pana la evaporare, unde moleculele se vor deplasa in camera de vid inalt (fig. 9) vor fi adsorbite pe suprafata dorita. Metalul solid este pus intr-un recipient cu punctul de topire foarte inalt(de obicei este folosit W), prins intre 2 electrozi. In momentul in care trece curentul electric, metalul se va incalzi si va trece din stare solida in stare lichida si apoi gazoasa, datorita efectului Joule.

 

Datorita faptului ca in camera este vid inalt (adica lipsa de alte molecule de aer si impuritati), moleculele strabat drumul de la recipient catre tinta,si datorita faptului ca aceasta din urma are temperatura mai mica decat a moleculelor evaporate, acestea vor adera la suprafata celului solare.

Dupa producere, urmatoarea problema care trebuie care rezolvata este stocarea energie produsa de PV. O metoda de stocare a acesteia este folosirea bateriilor Vanadium-redox (fig. 10). O astfel de baterie foloseste in electrozi acid sulfuric si saruri de vanadiu in diferite stari de oxidare.

Potentialul unei celule solare este in jur de 0.5-0.6 volti, iar puterea si intensitatea de iesire este proportinala cu suprafata dar si puterea radiatilor solare.

Din cauza problemelor legate de emisiile de CO2, tot mai multe tari au inceput sa treaca de la centrale electrice pe baza de combustibili fosili la centrale solare si ferme solare.

Momentan liderul mondial la folosirea de electricitate provenite din celule solare este Germania. In ciuda nivelului de iradiere solare scazut (fig.11) guvernul german sa creasca suprafetele instalate cu panouri solarestimuland producatorii si cosumatorii prin scaderea taxelor pentru productia si instalarea de celule solare; iar pe masura ce instalarea creste cu fiecare 1000MW/an, scade in continuu taxele cu 1-3%.

· Incepand cu anul 2007, liderii Uniunii Europene au pornit un proiect numit 20-20-20. Acest proiect are ca principal obiectiv ca pana in anul 2020, sa indeplineasca 3 tinte:

· Sa reduca emisiile care provoaca efecte de sera cu 20% sub nivelul de 1990

· Consumul de energie al UE din energii regenerabile sa atinga 20%

· Consumul de energie primara sa fie redus cu 20%

 

Bibliography

 

Iconography

 

Go to page 1

Mihai Sopronyi :: 20/05/2011 :: Pageviews: 8360