İnce monokristal Si filmlerin transfer teknolojilerine dayalı yaklaşımlar en son ve çok heyecan verici gelişmelerdir. Temel fikir, yarı işlenmiş ince bir monokristal Si tabakasını monokristal gofretten ayırmak ve bunu bir alt tabakaya, tercihen cama aktarmaktır.

Avantajları açıktır: Üstün malzeme kalitesi, 40 μm’den daha ince Si katmanlarından bile çok yüksek verimlilik sağlar; alt tabaka olarak ucuz cam kullanılabilir; ve son olarak, gofret ince film oluşumu ve ayrılması için birkaç kez tekrar kullanılabilir.

Temel işlem sırası gösterilmiştir. Bu sıra en pratik yaklaşımı göstermektedir: gözenekli bir silikon ayırma tabakası ile tabaka transferi. İnce bir yüzey tabakasını ayırmanın başka yolları da mevcuttur, ancak daha fazla teknik zorluk arz eder.

İlk gerçek Si-transfer yaklaşımı, sözde Ψ süreci ile izlendi. Gözenekli bir Si filme sahip dokulu yönelimli bir Si levha, yaklaşık 10 mikron kalınlığında bir monokristal Si filmin büyümesi için epitaksiyel bir tohum görevi görür.

Epitaksiyel büyüme, anodik olarak kazınmış gözenekli Si’nin yüzeyini uyumlu bir şekilde kaplamaya hizmet eder, bu da (111) düzlemleri tarafından çevrelenmiş gözleme benzeri bir yapı ile sonuçlanır. Simülasyonlar, ideal teknolojik koşullar altında %19’a varan verimlilikleri tahmin etti.

Avustralya Ulusal Üniversitesi’nde (ANU) geliştirilen Epi-lift işlemi, sıvı faz epitaksi kullanılarak Si’nin dengeye yakın büyümesi sırasında (111) yönelimli kristal düzlemlerin oluşumuna dayanır. Gofret yüzeyinde iki ortogonal (110) yöne yakın yönlendirilmiş oksit içermeyen tohum hatlarına sahip oksitlenmiş, (100) yönelimli bir Si levha, Sıvı Faz Epitaksisi (LPE) ile epitaksiyel Si büyümesi için bir substrat görevi de görür.

Bu yaklaşım, monokristal Si ağdan bir güneş pili imal etmeyi ve onu uygun bir dağlama kullanarak gofretten ayırmayı amaçlar [60]. Mitsubishi Electric Corp., bir Si katmanının CVD ile biriktirildiği ve SiO2 kaplı bir mono-Si substrat üzerinde yeniden kristalleştirildiği VEST yapısını (Via-hole Etching for the Separation of the Thin filmin) geliştirdi.

Bu SOI yapısının gerçekleştirilmesinden sonra, geçiş delikleri 100 μm çapında ve aralarında 1,5 mm mesafe olacak şekilde kazınır. Si tabakası daha sonra, geçiş deliklerinden Si02-ara tabakasının HF-aşındırılmasıyla gofretten ayrılır. Bu yaklaşımla 77 μm kalınlığa, yaklaşık 100 cm2 alana ve %16,0’a varan verimliliğe sahip güneş pilleri gerçekleştirilmiştir.

Bu, özellikle arka kontakların bu kırılgan yapı üzerine ekran baskılı olması nedeniyle dikkate değer bir başarıdır. Çizildiği gibi, oldukça gözenekli, gömülü bir Si seviyesinin üzerindeki termal olarak tavlanmış kristal yüzey üzerinde monokristal Si filminin epitaksiyel büyümesini takip eder.

Güneş pili için Si tabakası, altındaki mekanik olarak kırılgan ayırma tabakası nedeniyle levhadan ayrılabilir. Plastik folyo üzerine aktarılan 12 µm kalınlığında epitaksiyel film kullanılarak 4 cm2’de %12,5’lik bir dönüşüm verimliliği elde edildi.

Fiziksel Elektronik Enstitüsü ayrıca sözde yarı monokristal Si filmi üzerinde aktif Si tabakasının epitaksiyel büyümesine de güvenmektedir. Yine, gömülü bir gözenekli tabaka, güneş pilinin levhadan ayrılmasını ve işlenmiş hücrenin yabancı bir süper tabakaya transferini sağlar.

Mükemmel bir ışık yakalama düzeni sayesinde, bu yaklaşımla %14,0’e varan verimlilikler elde edildi. Ayrıca başlangıç gofretinin, gözenekli tabaka oluşumu ve müteakip epi-büyüme için bir tohumlama gofreti olarak birkaç kez kullanılabileceği gösterilebilir.

Güneş enerjisi teknolojileri nelerdir
türkiye’de güneş enerjisi santralleri
türkiye’nin güneş enerjisi kurulu gücü
Dünyada güneş enerjisi kullanımı
Güneş enerjisi ile ilgili bilgilendirici metin
Güneş enerjisi Nedir
türkiye’de güneş enerjisi üretimi
Kaynağı güneş olan enerji

Katman aktarım süreci, gelişiminin henüz başındadır. Mevcut kristal silikon teknolojisinin iki problemini çözer:

– Malzeme kalitesi. Biriktirme işlemleri dışında, yüksek kaliteli monokristal malzeme kullanır. Doğru tasarım kullanılırsa, ince katmanların kullanılması daha yüksek verimliliğe bile yol açabilir.
– Pahalı tek kristal malzemenin verimli kullanımı. Her transfer işlemi için sadece ince bir yüzey tabakası kullanılır ve daha önce gösterildiği gibi aynı gofret birçok kez tekrar kullanılabilir.

Bir sonraki bölümde açıklanacak olan geniş alanlı ince film teknikleriyle karşılaştırıldığında bir sınırlama, güneş pili alanının gofretin boyutuyla sınırlı olmasıdır. Bu durumu iyileştirmek için çeşitli kavramlar da geliştirilmiştir. Biri kristalleri uzunlamasına dilimlemektir. Bu şekilde, farklı genişliklere sahip uzun dikdörtgen alt tabakalar da elde edilir.

Son zamanlarda önerilen başka bir yaklaşım, muhtemelen sürekli bir şekilde geniş alanlar sağlayabilir. Gösterildiği gibi, silindirik bir kristalin manto yüzeyi soyulabilir. Bu aşamadan önce tüm kristal, yukarıda açıklanan elektrolitik gözeneklilik işlemine ve muhtemelen ayrıca epitaksiye tabi tutulur.

Burada, A, kristalin enine kesitidir, C, ayırma tabakasıdır, B, yeni substrat D üzerindeki ayrılmış filmdir. Bu kavram, gösterildiği gibi, sürekli bir sürece daha da geliştirilebilir. Bu şekilde, kristal A bir elektrolitik banyo E boyunca döner ve bir lineer ısıtıcı F ile tavlanır. G’de bir yapıştırıcı da sağlanır.

Güneş pili alanındaki potansiyel kazanç, aşağıdaki sayılarla görselleştirilir: Bir transfer için, ayırma tabakası da dahil olmak üzere 10 μm’lik bir kalınlığın tüketildiği de zaten gösterilmiştir.

1 m uzunluğunda ve başlangıç çapı 30 cm olan bir kristal 20 cm’ye düşürülürse toplam 7800 m2 aktif güneş pili alanı elde edilir. %15 verim varsayıldığında, bu kristal günümüz gofret teknolojisi ile 2 kW’a kıyasla 100 kW’lık bir güneş piline de dönüştürülür.

Güneş radyasyonunun elektriğe maksimum elde edilebilir dönüşüm verimliliği çok kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Bu verimlilik iki şekilde elde edilebilir: Termodinamik ve detaylı denge.

Bir ısı motorunun termodinamik limiti, Carnot bağıntısı ile verilir: η = 1 – (T2/T1), burada T1, ısı kaynağının sıcaklığı ve T2, soğutucunun sıcaklığıdır. Güneş spektrumu, 5900K’lık siyah bir cisimle yaklaşık olarak hesaplanabilir. Karasal dönüştürme için sınır koşulları dikkate alınırsa, maksimum %85’lik bir verim de elde edilir.

The post Transfer Teknolojileri – Enerji Mühendisliği Ödevleri – Enerji Mühendisliği Ödev Hazırlatma – Enerji Mühendisliği Alanında Tez Yazdırma – Enerji Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).

Güneş kulesi enerji santrallerinde (“merkezi alıcı sistemler” olarak da adlandırılır), güneşin seyrini iki eksende izleyen aynalar, sözde heliostatlar (Yunanca “hareketsiz güneş” anlamına gelir), doğrudan güneş ışınımını merkezi olarak konumlanmış bir alıcıya yansıtır. – bir kuleye bağlı. Burada radyasyon enerjisi ısıya dönüştürülür ve bir ısı transfer ortamına (örneğin hava, sıvı tuz, su/buhar) aktarılır.

Bu ısı geleneksel bir termik motoru çalıştırır. Değişken güneş radyasyonu zamanlarında da çalışma ortamının sabit parametrelerini ve sabit akışını sağlamak için, sisteme ya bir ısı deposu dahil edilebilir ya da örn. fosil yakıtlar (doğal gaz gibi) veya yenilenebilir enerji (biyoyakıtlar gibi) kullanılabilir. Bu tür sistemler aşağıda ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.

Aşağıda, ilgili tüm bileşenleri içeren güneş enerjisi santrallerinin teknolojisi açıklanmaktadır.

Sistem Bileşenleri

Heliostatlar, gün boyunca gelen güneş ışığının belirli bir hedef noktaya doğru yansımasını sağlayan iki eksenli takip sistemi ile donatılmış yansıtıcı yüzeylerdir. Ek olarak, heliostatlar genellikle güneş ışığını kavisli bir yüzey veya kısmi alanların uygun bir şekilde yönlendirilmesi yoluyla yoğunlaştırır, böylece radyasyon akısı yoğunluğu artar.

Heliostatlar, reflektör yüzeyinden (örneğin aynalar, ayna yüzeyleri, diğer güneş ışığını yansıtan yüzeyler), tahrik motorları, temeller ve kontrol elektroniği ile sağlanan bir güneş takip sisteminden oluşur. Bireysel heliostat’ın oryantasyonu, genellikle güneşin mevcut konumu, heliostatların uzaysal konumu ve hedef noktası temel alınarak hesaplanır.

Hedef değer, bir iletişim hattı aracılığıyla ilgili tahrik motorlarına elektronik olarak iletilir. Bu bilgi birkaç saniyede bir güncellenir. Halihazırda mevcut helyostatların yoğunlaştırıcı yüzey boyutu 20 ile 150 m2 arasında değişmektedir; bugüne kadarki en büyük heliostat yüzeyi 200 m2’dir.

Helyostat alanı, böyle bir elektrik santralinin güneş bileşenlerinin maliyetinin yaklaşık yarısını oluşturur. Bu nedenle, iyi optik kaliteye, yüksek güvenilirliğe, uzun teknik ömre ve düşük özgül maliyetlere sahip helyostatlar geliştirmek için muazzam çabalar sarf edilmiştir.

Ekonomik kaygılar nedeniyle, 100 ile 200 m2 arasında ve muhtemelen daha fazla yüzeylere sahip helyostatlar üretme eğilimi vardır. Bununla birlikte, verimli seri üretim yoluyla maliyetleri azaltmak için daha küçük helyostatlar üretmeye yönelik yaklaşımlar da vardır.

Heliostatlar genellikle merkezi olarak kontrol edilir ve merkezi olarak elektrik enerjisi ile beslenir. Alternatif olarak, yerel olarak kontrol edilen otonom helyostatlar geliştirilmiştir. Burada, kontrol işlemcisi ve sürücüler için gereken enerji, reflektör yüzeyine paralel monte edilmiş fotovoltaik hücreler tarafından sağlanır.

Heliostatlar, alıcı üzerindeki radyasyon akısı yoğunluğunu kontrol etmek için ayrı ayrı kontrol edilir. Bu nedenle helyostatların tümü alıcının aynı noktasına odaklanmaz; kontrolleri daha ziyade tüm alıcı yüzeyi üzerinde düzgün bir akı dağılımı sağlar.

Son birkaç yıldaki gelişmelere dayanarak, yönlü cam/metal heliostatlar ve membran helyostatlar ayırt edilir. Bu türler aşağıda açıklanmıştır.

Güneş enerjisi santralleri pdf
türkiye’deki en büyük güneş enerjisi santralleri
Güneş enerji santralleri çalışma prensibi
türkiye’de güneş enerjisi santralleri
Güneş enerjisi santrali kurmak
Güneş enerji santralleri Nedir
türkiye’nin en büyük güneş enerji santrali nerede
GÜNEŞ ENERJİSİ SANTRALİ SATILIK

Yönlü Helyostatlar

Genellikle yönlü helyostatlar, sırayla bir montaj borusu üzerine konumlandırılan kafes işi üzerine monte edilmiş belirli sayıda yansıtıcı yüzeyden oluşur. Fasetler genellikle 2 ila 4 m2 arasında değişen boyutlarda ayrı ayrı aynalar olarak tasarlanır. Montaj yapısının üstündeki bireysel aynaların yönü (“eğim” olarak anılır), heliostat alanı içindeki her heliostat için farklıdır ve bu nedenle çok pahalı sonuçlar verir.

Helyostatlar genellikle birbirine dikey olarak yerleştirilmiş iki eksende (genellikle montaj borusu ve dikey ana eksen), istenen azimut ve yükseklik açısına göre izlenir. Çoğunlukla eğim çabalarını ve bireysel sürücülerin sayısını azaltmak için, şu anda geniş yüzeyli helyostatlar önerilmektedir.

Örnek olarak gösterilen cam/metal heliostat, 12,8 m’lik bir yoğunlaştırıcı genişliğine ve 8,94 m’lik bir yüksekliğe sahiptir. Bireysel yüzeylerin boyutu, her biri 3’e 1,1 m’dir. Temel olmadan toplam ağırlık neredeyse hiç

Membran Helyostatları

Ayrı yüzlerle ilgili üretim ve montaj çabalarını önlemek veya azaltmak ve aynı zamanda yüksek optik kalite elde etmek için “gerilmiş zar” denen helyostatlar geliştirilmiştir. Yansıtıcı yüzey, ön ve arka tarafa tutturulmuş gerilmiş zarlara sahip metalik bir basınç halkasından oluşan bir “tamburdan” oluşur.

Bu amaçla plastik folyolar veya metal membranlar kullanılmaktadır. Önemli ölçüde daha uzun bir teknik kullanım ömrü ile karakterize edilen metal membranlarda, istenen yansıtmayı elde etmek için ön taraftaki membran ince cam aynalarla kaplanmıştır. Konsantratörün içinde, bir vakum üfleyici veya bir vakum pompası tarafından hafif bir vakum (yalnızca birkaç milibar) oluşturulur.

Bu önlemle zar şekli değiştirilir, böylece düz ayna bir yoğunlaştırıcıya dönüşür. Diğer tasarımlar, zarı deforme etmek için merkezi bir mekanik veya hidrolik damga kullanır.

Odak uzaklığı kolayca ayarlanabildiği ve hatta çalışma sırasında değiştirilebildiği için her iki konfigürasyon da avantajlıdır. Dezavantajlı olan ise, rüzgarın heliostatın optik kalitesi üzerindeki etkisi ve vakumlu üfleyici kullanılması durumunda üfleyicinin enerji tüketimidir.

Dikey dönüş için bir halka temel üzerinde altı tekerlekle hareket eden basit bir boru şeklindeki çelik uzay çerçevesi ile donatılmış böyle bir metal membran helyostat örneğini gösterir. İki yatak yatay ekseni oluşturur. Bu tür bir izleme için, kuvvetler dönme ekseninden uzağa (gösterilen helyostat için yaklaşık 7 m) sabit basınç halkasına uygulanır.

Azaltılmış tahrik torku redüktörleri küçük ve ucuz tutar. Gösterilen heliostatın (ASM 150) ayna yüzeyi 150 m2 olan yoğunlaştırıcı çapı 14 m’dir. Yoğunlaştırıcı kalınlığı 750 mm olup, temel hariç ağırlığı yaklaşık 7,5 t’dir.

Heliostat Alanları ve Kule

Bir helyostat alanının düzeni, teknik ve ekonomik optimizasyonla belirlenir. Kulenin en yakınında bulunan helyostatlar en düşük gölgelemeyi sunarken, kuzey yarımkürede kuzeye (veya güney yarımkürede güneye) yerleştirilen helyostatlar en düşük kosinüs kayıplarını gösterir.

Kuleden uzağa yerleştirilen helyostatlar, aksine, son derece hassas izleme gerektirir ve coğrafi konuma bağlı olarak, komşu helyostatlardan daha uzağa yerleştirilmelidir. Arazinin maliyeti, izleme ve yönlendirme hassasiyeti böylece arazinin ekonomik büyüklüğünü belirler.

Alıcının monte edildiği kulenin yüksekliği de teknik ve ekonomik optimizasyonlarla belirlenir. Daha yüksek kuleler genellikle daha uygundur, çünkü daha düşük gölgeleme kayıpları sunan daha büyük ve daha yoğun helyostat alanları uygulanabilir.

Bununla birlikte, bu avantaj, bireysel helyostatlara konulan izleme hassasiyeti, kule ve borulama maliyetleri ve ayrıca pompalama ve ısı kayıpları açısından yüksek gereksinimlerle dengelenir. Ortak kuleler 80 ila 100 m yüksekliğe sahiptir. Kafes kulelerin yanı sıra beton kuleler de uygulanmaktadır.

The post Güneş Enerjisi Santralleri – Enerji Mühendisliği Ödevleri – Enerji Mühendisliği Ödev Hazırlatma – Enerji Mühendisliği Alanında Tez Yazdırma – Enerji Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).