Seri Devreli Güneş Pilleri – Enerji Mühendisliği Ödevleri – Enerji Mühendisliği Ödev Hazırlatma – Enerji Mühendisliği Alanında Tez Yazdırma – Enerji Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları
Seri Devreli Güneş Pilleri
Modül voltajının onu oluşturan hücrelerinkinden daha yüksek olması isteniyorsa, bir güneş modülünün bireysel hücreleri seri olarak bağlanmalıdır. Genellikle 12 veya 24 V’luk voltajlar istenir. Tüm ince film teknolojilerinin önemli bir avantajı, tek tek hücrelerin bir modüle seri bağlantısının gerçek hücre üretimi ile birleştirilebilmesidir.
Seri bağlantı süreci, gofret bazlı güneş pillerinin imalatından tamamen bağımsızken ve sonradan gerçekleştirilirken, ince film modülleri, tek bir alt tabaka veya üst tabaka üzerine yerleştirilmiş ayrı ayrı hücrelerin katmanlı düzenlemelerinden oluşur.
Hücre şeritlerinin seri bağlantısı için, hücre üretimi sırasında üç yapılandırma aşaması gerçekleştirilmelidir. Örnek olarak hidrojen pasifleştirilmiş amorf silikon (a-Si:H) ince film güneş pili alarak böyle bir entegre seri bağlantının üretim ilkesini göstermektedir.
İlk olarak, cam üst tabaka, iletken şeffaf bir indiyum kalay oksit tabakası ile kaplanır. Daha sonra ön kontak haline gelecek olan, ilk yapılandırma adımında düzenli aralıklarla kaldırılır. Yapılandırma ya lazer çıkarma ya da basit mekanik kazıma ile gerçekleştirilebilir. Takip eden hazırlık adımında, fotovoltaik olarak aktif katman (“soğurucu”) bırakılır.
Hidrojenle pasifleştirilmiş amorf silikondan (a-Si:H) yapılmış bir güneş pili için bu üretim adımı, bir sim durumunda üç tabakanın (p-katkılı, i-katkılı ve n-katkılı a-Si:H) biriktirilmesini kapsar. – bir tandem hücrenin üretimi için ple p-i-n tipi hücre veya altı katmandan oluşan bir dizidir.
Soğurucunun yerleştirilmesinden bir saniye sonra, soğurucu tabakayı kaldıran ancak ön teması kaldıran, hafifçe paralel konumlu bir yapılanma aşaması gerçekleştirilir. Daha sonra arka temas yerleştirilir, böylece önceki iki yapılandırma adımıyla bir hücre şeridinin ön kontağı bir sonraki şeridin arka kontağına bağlanır.
Tek tek hücre şeritlerinin arka kontak tarafından kısa devre yapması, üçüncü bir yapılandırma adımıyla önlenir. Yaklaşım, substrat tabanlı teknolojiler için benzerdir.
Fotovoltaik sistemleri yoğunlaştırmak için güneş pilleri. Konsantre fotovoltaik sistemlerin güneş pilleri, sabit montajlı hücrelere kıyasla standart test koşullarında (STC) 500 kata kadar daha fazla aydınlatılır. Ancak, daha yüksek radyasyon konsantrasyonlarında, yüksek akımlar nedeniyle seri direnç önemli bir problem oluşturur. Bu nedenle yoğunlaştırıcı hücreler özellikle yüksek katkılı olmalı ve düşük kayıplı kontaklarla donatılmalıdır.
Karasal yoğunlaştırıcı fotovoltaik sistemler, neredeyse sadece, yapısı yukarıda belirtilen yüksek verimli silikon güneş pillerininkine benzer olan silikon bazlı güneş pilleri ile sağlanır. Laboratuvar ölçeğinde, 140 kat radyasyon konsantrasyonunda %29’a varan elektrik verimliliğine ulaşırlar.
Ayrıca, galyum arsenik (GaAs) ve üçlü III-V alaşımlarına dayalı, kısmen tandem yapılar olarak birleştirilmiş yoğunlaştırıcı hücreler incelenmiştir. Epitaktik olarak büyütülmüş mono-kristal tandem yapılar ile ilgili olarak, 100 ila 300 kat konsantrasyonlar için %34’e varan verimlilikler rapor edilmiştir.
Bu tür yoğunlaştırıcı sistemlerde, güç kayıplarına neden olacak yüksek sıcaklıklardan kaçınmak özellikle önemlidir. Ayrıca, birkaç 100’lük aralıktaki yüksek konsantrasyon faktörlerinin iki eksenli bir izleme sistemine ihtiyaç duyduğu ve yalnızca doğrudan radyasyonun kullanılabileceği dikkate alınmalıdır.
Güneş enerjisi ve güneş pilleri
Kısa devre yapan güneş pili
Güneş paneli hücre üretimi
Güneş pili Nedir
Güneş pili çalışma prensibi pdf
FV hücre eşdeğer devresi
Güneş paneli hücresi
3. nesil güneş pilleri
Nano Gözenekli Titan Oksitten Yapılmış Güneş Pilleri
Nano-gözenekli titan oksitten (TiO2) yapılan elektrokimyasal güneş pilleri, tipik parçacık boyutu 10 ila 20 nm olan bir TiO2 parçacık katmanı kullanır. Bu nano-partiküllerle bloke edici temas sıvı bir elektrolit, genellikle J3-/J- redoks çifti tarafından sağlanır.
Bu tür bir güneş pilinin fotovoltaik aktivitesi, TiO2 parçacık yüzeyinde adsorbe edilmiş bir rubidyum boyasının monomoleküler bir tabakası nedeniyle verilmektedir. Titan oksidin (TiO2) gözenekli süngerimsi yapısından dolayı yüzeyi hücre yüzeyinden yaklaşık 1000 kat daha büyüktür. Güneş ışığının boya tarafından emilmesi ancak bu alan genişlemesi sayesinde mümkündür.
(a) Nano gözenekli TiO2’den bir boya güneş pilinin şematik gösterimi (gösterilmemiştir: yaklaşık 20 nm kalınlığında TiO2 nanoparçacıkları tarafından adsorbe edilen tek moleküler boya tabakası); (b) üç aşamalı bir işlemle birincil yük taşıyıcı ayrılmasını gösteren basitleştirilmiş enerji şeması: 1 boyanın uyarılması; 2 elektronun boyanın uyarılmış durumundan TiO2 iletim bandına enjeksiyonu; 3 elektrolitten boya rejenerasyonudur.
Bu hücrenin yüzeyine ışınlanan foton, boya içindeki bir elektronu temel durumdan uyarılmış duruma yükseltir. Adsorbe edilmiş boya ile TiO2 arasındaki bağlantı o kadar güçlüdür ki, uyarılmış elektron TiO2’ye yalnızca birkaç piko saniye içinde enjekte edilirken, boya elektrolit tarafından yeniden üretilir; yani boyanın temel durumuna ek olarak bir elektron verilir.
Birincil fotovoltaik aktivite için basitleştirilmiş bir enerji planının yanı sıra böyle bir güneş pilinin tasarımına genel bir bakış sunar. Birincil yük ayrımı bu nedenle üç adımlı bir süreci içerir.
1. Boyanın uyarılması.
2. Elektronun boyanın uyarılmış durumundan TiO2’nin iletim bandına enjeksiyonu.
3. Boyanın elektrolitten rejenerasyonu.
Yük ayrımı sonunda, fotojenere elektronun TiO2 ağı yoluyla ön kontağa difüzyonu ile sağlanırken, elektrolit karşı platin (Pt) arka elektrotta yeniden üretilir.
Bir yandan, bu yeni güneş pili teknolojisi, malzeme maliyetlerinin düşük olması ve üretim sürecinin çok basit olması nedeniyle caziptir ve böylece önemli ölçüde maliyet tasarrufu sağlar.
Öte yandan, boya güneş pillerinin fiziği diğer tüm (katı) güneş pillerinden çok farklıdır ve henüz kapsamlı bir şekilde araştırılmamış ve sonuç olarak henüz tam olarak anlaşılamamıştır. Aslında, boya güneş pillerine birincil yük taşıyıcı transferi, fotosentez sürecinde gerçekleştirilen yük taşıyıcı transfer işlemlerine benzer.
Laboratuvarlarda boya güneş pilleri %10’un üzerinde verime ulaşırken, ilk küçük modüller %5’e varan verimlere ulaştı. Şu anda, bu güneş pili tipi, uzun vadeli kararlılığı açısından araştırılmaktadır.
Modüllerin sızıntı riskini önlemek için sıvı elektrolitin jel veya katı elektrolitle değiştirilmesine büyük önem verilir. Ayrıca, bu tür güneş pillerinin, katı haldeki süreçlerden çok yaşlanma mekanizmalarından çok daha fazla etkilenen elektrokimyasal süreçleri içerdiğini anlamak gerekir.
3. nesil güneş pilleri FV hücre eşdeğer devresi Güneş enerjisi ve güneş pilleri Güneş paneli hücre üretimi Güneş paneli hücresi Güneş pili çalışma prensibi pdf Güneş pili Nedir Kısa devre yapan güneş pili