Quelle sont les avantages des cellules photovoltaïque ?
Avantages et cellules de limites photovoltaïques
Ces cellules permettent pour charger à une manière autonome de divers dispositifs consommant L'électricité, mais leur productivité est encore basse, qui les rend jusqu'ici profitables seulement pour L'énergie pas très consumante de matériaux.
Les cellules actuellement les plus vendues (hors du silicium) ont moins de productivité une fois exposées à une chaleur forte, qui limite leur rendement où L'énergie solaire est la plus abondante, dans la zone tropicale et en particulier dans les déserts.
(Des panneaux photovoltaïques avec « concentrateurs » soyez dans le cours de L'essai, qui les soutient très bien les climats chauds).
la technologie de la fabrication et L'utilisation des métaux rares font toujours une solution chère de elle.
Cellule photovoltaïque
Une cellule photovoltaïque est un composant électronique à qui est exposé une lumière (photons), ou se produit une tension électrique (volt) (cet effet s'appelle L'effet photovoltaïque). Le courant et la tension obtenue est environ 0.5 V.
Les cellules photovoltaïques se composent semi-conducteurs en silicium (Si), de sulfurisez le cadmium (CD) ou de tellurure de cadmium (CdTe). Ils sont apparus en tant que deux plats fins en contact étroit. Un autre nom est « photo-galvanique ».
Ce semi-conducteur est serré entre deux électrodes le métal et le tout est protégé par un carreau.
Cellule en plastique
Cellules en plastique photovoltaïques soyez cellules photovoltaïques de qui ne se composent pas des cristaux silicium, mais de plastique comme leur nom L'indique.
Ils ont un résultat s'étendre entre 4 et 5% et eux restent toujours très fragiles parce qu'ils sont sensibles àoxygénez et avec humidité.
La recherche vise à L'améliorer encapsulation et pour diminuer le prix par eux : actuellement ce prix est ête environ €de 2 /watt-cr, c.-à-d. approximativement le double de la technologie basée sur le silicium.
Cellule amorphe de silicium
Le silicium à L'heure de sa transformation, produit un gaz, qui est projeté sur une feuille de verre. La cellule est très obscurité grise. c'est la cellule des ordinateurs et des montres connus sous le nom de « solaires ».
avantages :
fonction avec une illumination faible (même dans le temps ou L'intérieur couvert un bâtiment),
moins cher que les autres.
moins sensible aux températures que les cellules mono ou le poly cristallin
inconvénients :
rendement faible du soleil complètement, de ² de 60Wc/m2,
exécutions qui diminuent sensiblement avec du temps.
Cellule de silicium de Simple-cristal
Pendant le refroidissement, le silicium fondu est solidifié en formant un cristal de grande dimension. On a coupé alors le cristal dans les sections fines qui donneront les cellules. Ces cellules sont en général d'un bleu d'uniforme. rendement très bon, de ² de 150 Wc/m2 ou plus (2007).
Cellule polycristalline de silicium
Pendant le refroidissement du silicium, c'est formé plusieurs cristaux. Ce genre de cellule est également bleu, mais pas L'uniforme, un distingue des raisons créées par les divers cristaux.
avantages :
bon rendement, de ² de 100Wc/m2, mais cependant moins bon que pour le simple-cristal un,
moins cher que le simple-cristal un.
inconvénient :
rendement faible sous une illumination faible.
Ils sont les cellules plus utilisées pour la production électrique (un meilleur rapport de qualité-prix).
Multi-jonction de cellules
Des cellules ayant une grande efficacité ont été développées pour des applications de L'espace.
Les multi-jonctions de cellules se composent de plusieurs couches minces qui L'emploient épitaxie par moléculaire voyagez en jet.
Une cellule triple la jonction, par exemple, est compris les semi-conducteurs de GaAs, GE et GaInP2.
Chaque type de semi-conducteur est caractérisé par une longueur d'onde maximum au delà de laquelle il ne peut pas convertir le photon en énergie électrique.
D'un autre côté, dedans de ce côté cette longueur d'onde, L'excédent de L'énergie donné par le photon est perdue.
D'où intérêt de choisir des matériaux avec des longueurs en tant qu'étroitement from/to comme possible (en multipliant leur nombre d'autant) de sorte qu' une majorité du spectre solaire soit absorbée, qui produit d'un maximum de L'électricité à partir de L'écoulement solaire.
L'utilisation des matériaux a composé des boîtes quantum laissera atteindre 65% à L'avenir (avec un maximum théorique de 87%).
Les dispositifs avec les multijonctions GaAs sont les cellules les plus efficaces. Spectrolab a obtenu 40.7% d'efficacité (déc. 2006), un consortium (alia s'associant et inter, des chercheurs de L'université du Delaware, de L'institut technologique de la Géorgie, de L'université de Rochester et du MIT) a obtenu un résultat de 42.8% (sept. 2007).
Le coût de ces cellules est au sujet de ² d'USD 40 $/cm.
Tandem de cellules
Empilement monolithique de deux cellules simples.
En combinant deux cellules (couche mince de silicium amorphe sur le silicium cristallin) absorbant dans les domaines spectraux recouvrant, on améliore le rendement théorique comparé aux cellules simples distinctes, qui elles sont amorphes, cristallines ou microcristallines.
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