Հասկանալով բարակ թաղանթ ՖՎ համակարգի հիմունքները. համապարփակ ակնարկ

Վերականգնվող էներգիայի ոլորտում բարակ թաղանթով ֆոտոգալվանային (ՖՎ) համակարգերը հայտնվել են որպես խոստումնալից տեխնոլոգիա, որն առաջարկում է արևային էլեկտրաէներգիա արտադրելու բազմակողմանի և մասշտաբային մոտեցում: Ի տարբերություն սովորական սիլիցիումի վրա հիմնված արևային վահանակների, բարակ թաղանթով ՖՎ համակարգերն օգտագործում են կիսահաղորդչային նյութի բարակ շերտ, որը դրված է ճկուն հիմքի վրա՝ դրանք դարձնելով թեթև, ճկուն և հարմարվող տարբեր կիրառությունների համար: Այս բլոգային գրառումը խորանում է բարակ թաղանթով ՖՎ համակարգերի հիմունքների մեջ՝ ուսումնասիրելով դրանց բաղադրիչները, աշխատանքը և առավելությունները, որոնք նրանք բերում են վերականգնվող էներգիայի լանդշաֆտին:

Նիհար թաղանթով ՖՎ համակարգերի բաղադրամասեր

Ֆոտոակտիվ շերտ. բարակ թաղանթով ՖՎ համակարգի սիրտը ֆոտոակտիվ շերտն է, որը սովորաբար պատրաստված է այնպիսի նյութերից, ինչպիսիք են կադմիումի տելուրիդը (CdTe), պղնձի ինդիումի գալիում սելենիդը (CIGS) կամ ամորֆ սիլիցիումը (a-Si): Այս շերտը կլանում է արևի լույսը և այն վերածում էլեկտրական էներգիայի:

Ենթաշերտը. Ֆոտոակտիվ շերտը դրվում է ենթաշերտի վրա, որն ապահովում է կառուցվածքային աջակցություն և ճկունություն: Ընդհանուր ենթաշերտի նյութերը ներառում են ապակի, պլաստմասե կամ մետաղական փայլաթիթեղներ:

Էկապսուլյացիա. Ֆոտոակտիվ շերտը շրջակա միջավայրի գործոններից, ինչպիսիք են խոնավությունը և թթվածինը պաշտպանելու համար, այն պարփակված է երկու պաշտպանիչ շերտերի միջև, որոնք սովորաբար պատրաստված են պոլիմերներից կամ ապակուց:

Էլեկտրոդներ. Էլեկտրական կոնտակտները կամ էլեկտրոդները կիրառվում են ֆոտոակտիվ շերտից ստացված էլեկտրաէներգիան հավաքելու համար:

Միաձուլման տուփ. Միաձուլման տուփը ծառայում է որպես կենտրոնական միացման կետ՝ միացնելով առանձին արևային մոդուլները և առաջացած էլեկտրաէներգիան ուղղորդելով դեպի ինվերտոր:

Inverter. Inverter-ը փոխակերպում է PV համակարգի կողմից արտադրվող ուղղակի հոսանքը (DC) էլեկտրաէներգիան փոփոխական հոսանքի (AC) էլեկտրականության, որը համատեղելի է էլեկտրացանցերի և կենցաղային տեխնիկայի մեծ մասի հետ:

Բարակ թաղանթային ՖՎ համակարգերի շահագործում

Արևի լույսի կլանումը. Երբ արևի լույսը հարվածում է ֆոտոակտիվ շերտին, ֆոտոնները (լույսի էներգիայի փաթեթները) կլանում են:

Էլեկտրոնների գրգռում. ներծծված ֆոտոնները գրգռում են ֆոտոակտիվ նյութի էլեկտրոնները՝ ստիպելով նրանց ցատկել ավելի ցածր էներգիայի վիճակից դեպի ավելի բարձր էներգիայի վիճակ:

Լիցքի տարանջատում. Այս գրգռումը առաջացնում է լիցքի անհավասարակշռություն, մի կողմում կուտակվում են ավելորդ էլեկտրոններ, իսկ մյուս կողմից՝ էլեկտրոնային անցքեր (էլեկտրոնների բացակայություն):

Էլեկտրական հոսանքի հոսք. ներկառուցված էլեկտրական դաշտերը ֆոտոակտիվ նյութի ներսում ուղղորդում են տարանջատված էլեկտրոնները և անցքերը դեպի էլեկտրոդները՝ առաջացնելով էլեկտրական հոսանք:

Նիհար թաղանթով ՖՎ համակարգերի առավելությունները

Թեթև և ճկուն. բարակ թաղանթով ՖՎ համակարգերը զգալիորեն ավելի թեթև և ճկուն են, քան սովորական սիլիկոնե վահանակները, ինչը նրանց հարմար է դարձնում տարբեր կիրառությունների համար, ներառյալ տանիքները, շենքերի ճակատները և շարժական էներգիայի լուծումները:

Ցածր լույսի պայմաններում. բարակ թաղանթով ՖՎ համակարգերը հակված են ավելի լավ աշխատել ցածր լույսի պայմաններում՝ համեմատած սիլիկոնային վահանակների հետ՝ արտադրելով էլեկտրականություն նույնիսկ ամպամած օրերին:

Մասշտաբայնություն. բարակ թաղանթով ՖՎ համակարգերի արտադրության գործընթացն ավելի լայնածավալ է և հարմարվող զանգվածային արտադրությանը՝ պոտենցիալ նվազեցնելով ծախսերը:

Նյութերի բազմազանություն. բարակ թաղանթով ՖՎ համակարգերում օգտագործվող կիսահաղորդչային նյութերի բազմազանությունը հնարավորություն է տալիս հետագա արդյունավետության բարելավման և ծախսերի կրճատման համար:

Եզրակացություն

Նիհար թաղանթով ՖՎ համակարգերը հեղափոխել են արևային էներգիայի լանդշաֆտը` առաջարկելով խոստումնալից ուղի դեպի կայուն և վերականգնվող էներգիայի ապագա: Նրանց թեթև, ճկուն և հարմարվող բնույթը, զուգորդված ցածր ծախսերի և ցածր լույսի պայմաններում բարելավված կատարողականության ներուժի հետ, դրանք դարձնում են համոզիչ ընտրություն կիրառությունների լայն շրջանակի համար: Մինչ հետազոտություններն ու զարգացումները շարունակվում են, բարակ թաղանթով ՖՎ համակարգերը պատրաստվում են ավելի ու ավելի նշանակալից դեր խաղալ մեր գլոբալ էներգետիկ կարիքները կայուն և էկոլոգիապես պատասխանատու ձևով բավարարելու գործում: