שְׁאֵלָה:
האם תאי השמש מזדקנים? למה ואיך?
peterh - Reinstate Monica
2015-01-22 23:56:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

כפי ששמעתי, תוחלת החיים של תאים פוטו-וולטאיים היא בדרך כלל כמה עשורים. זה ארוך מאוד, לגבי העלות הגבוהה שלו, יש לו השפעה משמעותית (שלילית) על העלויות הכוללות.

מדוע הם מזדקנים? אני יכול לראות את האפשרות היחידה שיכולה לפגוע במבנה האטומי שלהם, וזה ספקטרום הפוטונים האולטרה-סגול (או אפילו הרך רנטגן הרך) האנרגטי מאוד של השמש (שהוא רק חלק קטן מכוחה). > ולדעתי, אפשר לסנן את הפוטונים הללו בקלות על ידי שכבת פלסטיק שקופה מעל הסיליקון.

לפיכך, מדוע תאי השמש מזדקנים ומה קורה בהם ברמה האטומית?

כמו גם חומר ה- PV המשפיל את כשל חומרי הלמינציה יכול להיות גורם משמעותי ביותר. EVA משמש כמעט באופן אוניברסלי לסיליקון למינציה על לוחות זכוכית. רדיקלים חופשיים (לא מהסוג 'חתרני קומו') משתחררים על ידי פעולה UV על ה- EVA. בלוחות מודרניים עשויים להיות תוספים בזכוכית המיועדים לסילוק תוצרי לוואי של EVA. לא כל EVAs נוצרים שווים (למרות שהם עשויים להיות זהים). ראיתי ש- EVA פורסם כ"שימוש בסין בלבד "ויצרנית PV חשמלית סינית (לפני כמה שנים) אמרה לי ש"הקצה" שלו הוא להשתמש רק ב- EVA שמקורו בגרמניה.
שְׁלוֹשָׁה תשובות:
#1
+12
KTM
2015-01-23 01:05:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת (NREL) מעריכה השפלה של 0.4% -1% בשנה בפאנלים סולאריים. אני לא יודע מהי הפעולה הכימית כאן (התוצאה החשמלית היא עלייה בעמידות הסדרה של תאי ה- PV), אך השפלה ארוכת טווח של הלוחות מתואמת עם חשיפה UV. למרות שהם מזיקים לחומר ה- PV, קרני ה- UV מכילות אנרגיה שאנו רוצים לאסוף, כך שלא תוכלו לסנן אותה לחלוטין מבלי להביס את מטרת הפאנל.

סיבות אחרות להתדרדרות. קשורים בעיקר למזג האוויר, אך בצורה של מתחים מכניים למערכת. כל דבר החל מרוח ועד שלג עלול לפגוע בלוחות על ידי כיפוף הלוחות כדי לייצר סדקים קלים בתאי השמש וחיבורי חשמל מוטבעים. גורמים אחרים בלוח PV מושפל כוללים קורוזיה, או אורך החיים של המכשירים החשמליים התומכים הדרושים לתחזוקת מערכת מתפקדת (מכשירים אחרים אלה עשויים להיות בעלי אורך חיים קצר יותר מהלוח, ואם הם יקרים מספיק זה יגרום למערכת להיות בלתי קיימא. כלכלית בהשוואה להחלפת מערכת הפאנלים כולה).

מקור: http://www.engineering.com/ElectronicsDesign/ElectronicsDesignArticles/ArticleID/7475/What-Is-the-Lifespan-of- a-Solar-Panel.aspx (ראה קישור קרא עוד לדו"ח NREL)

שינויי טמפרטורה עלולים להפעיל לחץ רב על האלקטרוניקה, שתאי השמש מטבעם הם. אם אתה נמצא באזורים שבהם אתה מקבל הקפאות קשות באופן קבוע בחורף, הפוטנציאל להצטברות קרח יעשה גם מספר על התאים והחומרה המצורפת אליהם.
#2
+12
Dave Tweed
2015-01-23 01:54:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

זכור כי צמתים פנימיים נוצרים מלכתחילה על ידי פיזור זיהומים (חומרים מסוממים) לסיליקון בטמפרטורות גבוהות (1000 - 1500 K). יעילות הצומת קשורה לאופן חד בריכוז הסמים משתנה בצומת (שיפועו).

בטמפרטורות נמוכות יותר, כמו אלה שחשוף להם מערך סולארי (נניח, 270 - 330 K ), דיפוזיה הרבה יותר איטית, אבל זה לא מפסיק לחלוטין. בהינתן מספיק זמן, שיפועי הסמים הופכים פחות תלולים, ומפחיתים את יעילות צומת ה- P-N. בטווח הארוך הקיצוני (אלפי השנים), מכשירי מוליכים למחצה יפסיקו לעבוד כאשר הצמתים שלהם נעלמים לחלוטין.

#3
+9
Tristan
2015-01-24 09:15:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

בזווית אחרת, החוויה שלי עם תאים סולאריים מבוססת חלל ולא יבשתית. המניעים הגדולים ביותר לפירוק תאים סולאריים בחלל הם קרינת חלקיקים והשפעות של פסולת מסלולית. קרינת החלקיקים מתפרקת על ידי שחיקת הצומת, ופסולת המסלול מתכלה בעיקר על ידי הגדלת עמידות הסדרה הפנימית של התאים. מכיוון שאין אוויר שמקרר את התאים, חימום הטיה הפוכה יכול להיות גם בעיה חמורה אם מערך סולארי מוצל חלקית על ידי מבנה אחר.



שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...