Základní typy článků:

Podobné dokumenty
Fotovoltaický článek. Struktura na které se při ozáření generuje napětí. K popisu funkce se používá náhradní schéma

Fotovoltaické systémy

Fotovoltaické články

Provozní podmínky fotovoltaických systémů

FOTOVOLTAICKÉ SYSTÉMY

A VÝVOJOVÉ TRENDY. Prof. Ing. Vitězslav Benda, CSc. ČVUT Praha, Fakulta elektrotechnická katedra elektrotechnologie

Otázky pro samotestování. Téma1 Sluneční záření

Otázky pro samotestování. Téma1 Sluneční záření

Základní typy článků:

Fotovoltaické systémy připojené k elektrické síti

SOUČASNÉ TRENDY VE FOTOVOLTAICE

Návrh FV systémů. Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů

Obnovitelné zdroje energie Budovy a energie

1/64 Fotovoltaika - základy

Fotovoltaika - základy

Fotovoltaické systémy připojené k elektrické síti

Ušetřete za elektřinu

Historie. Fotovoltaické elektrárny

ČVUT v Praze. Fakulta stavební Thákurova 7, Praha 6 kamil.stanek@fsv.cvut.cz BUDOVY PŘEHLED TECHNOLOGIE

Fotovoltaické systémy

EUROPEAN TRADESMAN PROJECT NOTES ON ELECTRICAL TESTS OF ELECTRICAL INSTALLATIONS. Obnovitelné zdroje energií v domácnostech

Energetika v ČR XVIII. Solární energie

LENSUN 50 Wp - flexibilní solární panel

Energetická bilance fotovoltaických instalací pro aktuální dotační tituly

Traxle Solar sro. Vladislav Poulek. Fotovoltaické panely pro extrémní klimatické podmínky.

Budovy a energie Obnovitelné zdroje energie

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Provozní spolehlivost fotovoltaických systémů

PLOCHÉ SLUNEČNÍ KOLEKTORY REGULUS

Střešní fotovoltaický systém

Tel , TEL Technické parametry solárních vakuových kolektorů dewon VACU

FIRESWISS FOAM. Technické informace Požárně odolné sklo

Merkur perfekt Challenge Studijní materiály

Obnovitelné zdroje energie Budovy a energie

největší světové vertikálně integrované výrobce solárních panelů díky zaměření na snižování nákladů, diferenciaci výrobků a disciplinované expanzi.

C Z E C H R E P U B L I C. I n g. A r c h. R a d o v a n P ř i k r y l

6. STUDIUM SOLÁRNÍHO ČLÁNKU

Mikrosenzory a mikroelektromechanické systémy. Odporové senzory

TECHNOLOGICKÉ PROCESY PŘI VÝROBĚ POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ I. APLIKACE LITOGRAFIE

Fotovoltaika. Ing. Stanislav Bock 3.května 2011

SOLYNDRA. SOLYNDRA Solar Fotovoltaický systém pro ploché střechy. Nová forma fotovoltaiky.

Výkonový poměr. Obsah. Faktor kvality FV systému

2.3 Elektrický proud v polovodičích

Porovnání solárního fototermického a fotovoltaického ohřevu vody

Konstrukce fotovoltaických modulů. Ing. Pavel Hrzina, Ph.D.

GALAXY ENERGY VYSOKOVÝKONNÉ MODULY

FOTOVOLTAICKÉ SYSTÉMY úvod do problematiky

Halley. Made in Italy GHOST - R. Halley. Vynikající poměr vysoké kvality, bezkonkurenční ceny a nízké energetické spotřeby.

Optiky do laserů CO2

POROVNÁNÍ V-A CHARAKTERISTIK RŮZNÝCH TYPŮ FOTOVOLTAICKÝCH ČLÁNKŮ

Fotovoltaické. systémy na budovách

ZNALECKÝ POSUDEK. Metodika testování PV modulů Zařízení SOLAR SERVICE TEST LAB. Soudní znalec Energetika -OZE

Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů Katedra elektrotechnologie K13113

Technologie solárních panelů. M. Simandl (i4wifi a.s.)

Thin Film Silicon Tandem Junction Tenkovrstvé křemíkové tandemové články

Velmivhodnéprohř evagresivníchtekutin

KRYSTALY PRO VĚDU, VÝZKUM A ŠPIČKOVÉ TECHNOLOGIE

očima České fyzikální společnosti

VÝKONNÝ. na míru. SOLÁRNÍ ZDROJ elektrické energie. do extrémních podnebních podmínek. POUŠŤ HORY Džungle MOŘE

PREDIKCE VÝROBY FV SYSTÉMŮ

Ekonomické aspekty fotovoltaiky

Plochý solární kolektor ZELIOS XP V / H

DC svodiče přepětí Ex9UEP

MPPT REGULÁTOR PRO FOTOVOLTAICKÝ OHŘEV TEPLÉ VODY

PV01 Fotovoltaické panely na střeše (PV 01)

Stavební integrace. fotovoltaických systémů

ENERSOL 2015 VZDĚLÁVACÍ PROJEKT NA TÉMATA OBNOVITELNÝCH ZDROJŮ ENERGIE, ÚSPORY ENERGIÍ A SNIŽOVÁNÍ EMISÍ V DOPRAVĚ STŘEDOČESKÝ KRAJ

Fotovoltaické systémy pro výrobu elektrické energie

Lasery v mikroelektrotechnice. Soviš Jan Aplikovaná fyzika

Plazmová depozice tenkých vrstev oxidu zinečnatého

DELTA -MAXX COMFORT. První tepelně izolační pojistná hydroizolace. Speciální vrstva tepelné izolace v tloušťce 3 cm. Výrazně snižuje tepelné ztráty.

INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

EURO- Sluneční kolektory typ C20/C22

Ochranné brýle a průzory Prémiové ochranné brýle Aristo

Obnovitelné zdroje elektrické energie fotovoltaické elektrárny

NOVÉ TRENDY A VÝSLEDKY VÝZKUMU VE FOTOVOLTAICE

Chytřejší solární systémy. Bílá kniha: SunPower panely generují nejvyšší finanční návratnost vašich solárních investic

Odolnost teplotním šokům při vysokých teplotách

MĚŘENÍ PARAMETRŮ FOTOVOLTAICKÉHO ČLÁNKU PŘI ZMĚNĚ SÉRIOVÉHO A PARALELNÍHO ODPORU

Návrh solárního ostrovního fotovoltaického systému pro ohřev teplé vody.

Glass temperature history

Aktuální trendy v akumulaci a fotovoltaice, bariéry rozvoje v ČR. Ing. Pavel Hrzina, Ph.D.

FOTOVOLTAICKÉ SYSTÉMY úvod do problematiky

7. Kondenzátory. dielektrikum +Q U elektroda. Obr.2-11 Princip deskového kondenzátoru

Spolupráce hybridního FVT kolektoru a tepelného čerpadla

PRINCIP MĚŘENÍ TEPLOTY spočívá v porovnání teploty daného tělesa s definovanou stupnicí.

ELEKTRONICKÉ PRVKY TECHNOLOGIE VÝROBY POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ

Západočeská univerzita v Plzni fakulta Strojní

Nízká cena při vysokých množstvích

OBSAH. 1. Energie Slunce, solární článek 2. Historie FV a trendy 3. Rozdělení FVS 4. Sluneční podmínky v ČR, PVGIS

Manuál k solárním modulům Solar-2, Solar-10 V1.4

IBC SOLAR Podnik s tradicí

Obnovitelné zdroje elektrické energie Fotovoltaika kurz 3.

elektrické filtry Jiří Petržela filtry založené na jiných fyzikálních principech

Výzkumné energetické centrum VŠB VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ - Technická univerzita Ostrava. Kolik energie opravdu. vyrábíte?

Merkur perfekt Challenge Studijní materiály

Nauka o materiálu. Přednáška č.12 Keramické materiály a anorganická nekovová skla

Senzory tlaku. df ds. p = F.. síla [N] S.. plocha [m 3 ] 1 atm = 100 kpa. - definice tlaku: 2 způsoby měření tlaku: změna rozměrů.

Střešní instalace fotovoltaických systémů výroba v místě spotřeby. 29. listopadu 2012 Martin Šťastný

Neřízené polovodičové prvky

Transkript:

Základní typy článků: Články z krystalického Si c on ta c t a ntire fle c tio n c o a tin g Tenkovrstvé články N -ty p e P -ty p e

Materiály a technologie pro fotovoltaické články Nové materiály Gratzel, DSSC polymery nanotechnologie 91% 9% R&D

Technologický vývoj křemíkových FV článků

Výroba křemíku potřebné čistoty SiO 2 + C Si + CO 2 SiHCl 3 + H 2 Si + 3HCl 99% Si Si + 3HCl HSiCl 3 + H 2 rektifikace Polykrystalický Si (99,999%)

Výchozí materiál Si typu P (solar grade- 6N) -monokrystalický Si -průměr až 450 mm -hmotnost až 300 kg

Výroba multikrystalických ingotů Multi-like-mono (Quasi mono) c-si

Příprava Si destiček Rozřezání ingotu na destičky o tloušťce cca 200 mm a hraně 100 až 200 mm Při řezání se ztrácí 40% (i více) materiálu (Si)

Současná technologie používaná v sériové výrobě -texturace povrchu bez fotoligrafie - leptání v KOH u monokrystalického (1,0,0) Si - kyselé leptání v případě jinak krystalograficky orientovaného Si - kontakty realizované pomocí sítotisku (bez fotolitografie a vakuových technologií)

Výroba článků z krystalického Si - odleptání zhmožděné vrstvy - texturace povrchu - difúze fosforu - Si 3 N 4 ARC - Ag/Al sítotisk - Ag sítotisk c-si destička - vyžíhání kontaktů - odstranění obvodového zkratu - měření parametrů a tříděni

PV články z krystalického Si (plocha až 400 cm 2 ) monokrystalické multikrystalické 18% 16%

Snižování ceny Snižování energetické náročnosti přípravy krystalického Si V období 1995-2005 klesla energetická náročnost přípravy monokrystalického CZ křemíku ze 100 kwh/kg na 40 kwh/kg. Snižování spotřeby křemíku snižování tloušťky Si destiček a prořezu V současnosti tloušťka desky 150-200 mm Snižování materiálové náročnosti Náhrada Ag jinými materiály (Cu?) 300 mm 250 mm 180 mm 160 mm

Snižování tloušťky výchozích křemíkových destiček - trend

Zvyšování účinnosti článků monokrystalické ze současných 17% na 20 22% multikrystalické ze současných 15% na 18 20% pásky Si (ribon) ze současných 14% na 17-19% snížení optických ztrát - zkvalitnění ARC - snížení zastínění povrch snižování ztrát rekombinací (objemovou i povrchovou) snížení kontaktního odporu optimalizace konstrukce a technologie

Optimalizace konstrukce článků Selektivní emitor Kontakty ze zadní strany Heteropřechody c-si/a:si (HIT)

Zvyšování výtěžnosti (cílově na 90%) vstupní kontrola Si destiček optimalizace zařízení a přpravků snížení počtu operací mezioperační kontrola kvalifikovaná obsluha Zvyšování kapacity výrobních linek Cena Si v roce 2008 500 USD/kg 2009 120 USD/kg 2010 55 USD/kg 2012 25 USD/kg

FV článek z c-si ~0.5 V, ~30 40 ma/cm 2 Pro praktické použití je třeba články spojovat do série do modulů FV moduly musí být odolné proti vlhkosti, větru, dešti, krupobití (kroupy o průměru 25 mm), teplotním změnám (od -40 do +85 C) písku a mechanickému namáhání. Odolnost vůči napětí > 600 V > 1000 V Požadovaná životnost: 20 30 let

Sériově zapojené FV články: všemi články teče stejný proud R s R s R s R s R p R p R p R p Optimální situace: Všechny články mají stejný I mp Zjednodušený model modulu (řetězce) Pokud články mají různý I mp, pracují mimo bod maximálního výkonu a účinost klesá I I PV I U R I U R I ' ' s s 01exp e 1 I02exp e 1 m 1kT m 2kT U ' RsI R sh 17

Technologie modulů z c-si pájení těsnění tvrzené sklo EVA krycí folie (tedlar) Al rám krycí folie (tedlar) FV články EVA tvrzené sklo Laminace za sníženého tlaku při 150 C

Optická účinnost PV modulů Optická účinnost PV modulů závisí na úhel dopadu záření θ s (úhel mezi Sluncem a kolmicí k rovině modulu)

Dopadající záření se z části odráží od krycí vrstvy (skla) absorbuje se v krycí vrstvě (mění se na teplo) absorbuje v PV článku Výsledná účinnost modulů závisí na odrazivosti krycí vrstvy mod opt cell Energie záření absorbovaná v PV článku se mění na energii elektrickou teplo

Provozní teplota FV článků a modulů Provozní teplota FV článků v modulu závisí na teplotě okolí, intenzitě dopadajícího záření na na konstrukci modulu NOCT (Nominal Operating Cell Temperature) je definována jako teplota článků T c při teplotě okolí T a = 20 C. intenzitě slunečního záření G = 0.8 kwm 2 a rychlosti větru 1 ms 1. R thcab d b b T c T 1 h b a R R thcaf thca G d f f ab 1 h f R thca R R thcaf thcaf R R thcab thcab Na zadní straně modulu je možno měřit teplotu modulu T mod T c T mod T G G SCT

I (A) Vliv částečného zastínění články v sérii R s R s R s R s R p R p R p R p V případě spojení článků do série se zvyšuje sériový odpor pokles výstupního proudu pokles výstupního napětí pokles výstupního výkonu 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 5 10 15 20 25 U (V) bez zastínění 1/2 článku zastíněná 1 článek zastíněn 2 články zastíněny

Překlenovací (bypass) diody

Vliv překlenovacích diod Bez diod S diodami