φωτοβολταϊκό σύστημα, Φωτοβολταικά- Η εξέλιξη και η παραγωγή

Φωτοβολταικά- Η εξέλιξη και η παραγωγή

Φωτοβολταικά- Η εξέλιξη και η παραγωγή :

H παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας είναι μια τεχνολογία που μετατρέπει άμεσα την φωτεινή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιώντας το φωτοβολταϊκό φαινόμενο της διεπαφής ημιαγωγών . Αποτελείται κυρίως από ηλιακά πάνελ (εξαρτήματα), ελεγκτές και μετατροπείς , και τα κύρια εξαρτήματα αποτελούνται από ηλεκτρονικά εξαρτήματα . Αφού συνδεθούν σε σειρά οι ηλιακές κυψέλες , μπορούν να συσκευαστούν και να προστατευτούν για να σχηματίσουν μια μονάδα ηλιακής κυψέλης μεγάλης περιοχής και στη συνέχεια να συνδυαστούν με ελεγκτές ισχύος και άλλα εξαρτήματα για να σχηματίσουν μια φωτοβολταϊκή συσκευή παραγωγής ενέργειας.

Φωτοβολταικά- Η εξέλιξη και η παραγωγή

Το 2011, η νέα εγκατεστημένη ισχύς φωτοβολταϊκών στον κόσμο ήταν περίπου 27,5 GW, σημειώνοντας αύξηση 52% σε σύγκριση με 18,1 GW το προηγούμενο έτος, και η παγκόσμια σωρευτική εγκατεστημένη ισχύς ξεπέρασε τα 67 GW. Από τη συνολική εγκατεστημένη ισχύ σχεδόν 28 GW στον κόσμο, σχεδόν 20 GW συστημάτων εγκαθίστανται στην Ευρώπη, αλλά ο ρυθμός ανάπτυξης είναι σχετικά αργός Η ιταλική και η γερμανική αγορά αντιπροσωπεύουν το 55% της παγκόσμιας αύξησης εγκατεστημένης ισχύος, 7,6 GW και 7,5 GW αντίστοιχα. Το 2011, η ζήτηση της αγοράς της φωτοβολταϊκής βιομηχανίας στην περιοχή Ασίας-Ειρηνικού που εκπροσωπείται από την Κίνα, την Ιαπωνία και την Ινδία αυξήθηκε κατά 129% από έτος σε έτος και η εγκατεστημένη ισχύς της ήταν 2,2 GW, 1,1 GW και 350 MW αντίστοιχα. Επιπλέον, στην ολοένα και πιο ώριμη αγορά της Βόρειας Αμερικής, η πρόσφατα εγκατεστημένη ισχύς είναι περίπου 2,1 GW, σημειώνοντας αύξηση 84%.

Μεταξύ αυτών, η Κίνα είναι η χώρα με τις ταχύτερα αναπτυσσόμενες εγκαταστάσεις ηλεκτροπαραγωγής φωτοβολταϊκών στον κόσμο.Οι εγκαταστάσεις παραγωγής φωτοβολταϊκών το 2011 αυξήθηκαν κατά περίπου 5 φορές σε σύγκριση με το 2010. Το 2011, η απόδοση της μπαταρίας έφτασε τα 20 GW, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 65% των ο κόσμος. Μέχρι το τέλος του 2011, υπήρχαν περίπου 115 εταιρείες μπαταριών στην Κίνα, με συνολική χωρητικότητα περίπου 36,5 GW. Μεταξύ αυτών, υπάρχουν 14 εταιρείες με παραγωγική δυναμικότητα άνω του 1GW, που αντιπροσωπεύουν το 53% της συνολικής παραγωγικής δυναμικότητας· 63 εταιρείες με παραγωγική δυναμικότητα μεταξύ 100MW και 1GW, που αντιπροσωπεύουν το 43% της συνολικής παραγωγικής δυναμικότητας· οι υπόλοιπες 38 Οι εταιρείες έχουν παραγωγική δυναμικότητα μικρότερη από 100 MW, αντιπροσωπεύοντας μόνο το εθνικό σύνολο.4% της δυναμικότητας. Το διαφοροποιημένο πρότυπο ανταγωνισμού κλίμακας, τεχνολογίας και κόστους έχει γίνει σταδιακά σαφές. Οι αποστολές των δέκα κορυφαίων εγχώριων κατασκευαστών μονάδων αντιπροσώπευαν το 60% της συνολικής παραγωγής μπαταριών.

Τα επόμενα δέκα χρόνια, η αγορά φωτοβολταϊκών ηλεκτροπαραγωγής της Κίνας θα μετατοπιστεί από ανεξάρτητα συστήματα ηλεκτροπαραγωγής σε συστήματα ηλεκτροπαραγωγής συνδεδεμένα στο δίκτυο, συμπεριλαμβανομένων των σταθμών παραγωγής ενέργειας στην έρημο και των αστικών συστημάτων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε στέγες. Οι ηλιακοί φωτοβολταϊκοί σταθμοί της Κίνας έχουν τεράστιες δυνατότητες.Με ενεργή και σταθερή πολιτική υποστήριξη, έως το 2030, η εγκατεστημένη ισχύς φωτοβολταϊκών θα φτάσει τα 100 εκατομμύρια κιλοβάτ και η ετήσια δυναμικότητα παραγωγής ενέργειας θα φτάσει τις 130 εκατομμύρια μεγαβατώρες, που ισοδυναμεί με λιγότερο από 30 μεγάλες – εργοστάσια παραγωγής ενέργειας από άνθρακα. Η χώρα θα επενδύσει 20 δισεκατομμύρια γιουάν για να επιδοτήσει τη βιομηχανία φωτοβολταϊκών τα επόμενα τρία χρόνια Η παραγωγή ηλιακής φωτοβολταϊκής ενέργειας της Κίνας εγκαινίασε έναν νέο γύρο ταχείας ανάπτυξης και έχει προσελκύσει περισσότερους στρατηγικούς επενδυτές για να ενσωματωθούν σε αυτόν τον κλάδο.

Η κύρια αρχή της παραγωγής ενέργειας από φωτοβολταϊκά είναι το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο των ημιαγωγών. Όταν ένα φωτόνιο ακτινοβολεί ένα μέταλλο, η ενέργειά του μπορεί να απορροφηθεί πλήρως από ένα ηλεκτρόνιο στο μέταλλο και η ενέργεια που απορροφάται από το ηλεκτρόνιο είναι αρκετά μεγάλη ώστε να υπερνικήσει τη δύναμη Coulomb μέσα στο άτομο μετάλλου για να κάνει εργασία, να ξεφύγει από την επιφάνεια του μετάλλου και να γίνει ένα φωτοηλεκτρόνιο. Ένα άτομο πυριτίου έχει 4 εξωτερικά ηλεκτρόνια. Εάν το καθαρό πυρίτιο είναι ντοπαρισμένο με ένα άτομο με 5 εξωτερικά ηλεκτρόνια, όπως ένα άτομο φωσφόρου, γίνεται ημιαγωγός τύπου Ν . Εάν το καθαρό πυρίτιο είναι ντοπαρισμένο με ένα άτομο με 3 εξωτερικά ηλεκτρόνια, όπως π.χ. Άτομα βορίου, σχηματίζοντας έναν ημιαγωγό τύπου P. Όταν ο τύπος Ρ και ο τύπος Ν συνδυάζονται, σχηματίζεται μια διαφορά δυναμικού στην επιφάνεια επαφής, η οποία μετατρέπεται σε ηλιακό κύτταρο. Όταν το ηλιακό φως χτυπά τη διασταύρωση P-N, το ρεύμα ρέει από την πλευρά τύπου P προς την πλευρά τύπου N, σχηματίζοντας ρεύμα.

Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο είναι ένα σημαντικό και μαγικό φαινόμενο στη φυσική. Υπό την ακτινοβολία ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων υψηλότερης από μια ορισμένη συχνότητα (η συχνότητα ονομάζεται συχνότητα κατωφλίου συχνότητας), τα ηλεκτρόνια μέσα σε ορισμένες ουσίες απορροφούν ενέργεια και διαφεύγουν για να σχηματίσουν ηλεκτρικό ρεύμα, δηλαδή φωτοηλεκτρισμό.