Solcell egenskap., kisel-enkristall

classic Classic list List threaded Threaded
10 meddelanden Alternativ
Svara | Threaded
Open this post in threaded view
|

Solcell egenskap., kisel-enkristall

Arne
This post was updated on .
Jag såg litet intressant i en bok angående själva kiselsolcellen.
Se bifogad bild, som jag snickrat ihop, istället för att endast
med ord beskriva det hela.

Man kan tydligen bryta itu en kiselsolcell i mindra bitar och
då få många solceller med samma märkspänning.
Dock ger varje småbit lägre märkström, som svarar
mot dess delyta.

Om en del av en solcell, skuggas fullständigt,
säg att halva solcellen skuggas genom att lägga
ljustätt material på den. Då borde det vara samma,
som om man klippte bort den skuggade delen. Cellen
ger då istället för 3,9 Amp(helt oskuggad) bara 1,95 Amp.

Om ett löv, som har en yta, som motsvarar 25 % av
hela kiselcellen, hamnar på cellen och skuggad den. Då
borde man förvänta sig att märkströmmen för denna
kiselcell blir ca (1-0,25)* 3,9 Amp = 2,93 Amp.

Sitter denna skuggade kiselcell i en serie med andra
kiselceller(I en 60-cellsmodul, vanligen 20 st i serie,
som betjänas av en bypassdiod), så blir märkströmmen
genom dessa 20 också 2,93 Amp.

Som Bild 6 anger, så kan man ta en hel kiselsolcell och
skära i bitar och parallellkoppla genom att löda på tråd.
Man får då tillbaka samma egenskaper som den hela
kiselsolcellen hade.

Arne
Svara | Threaded
Open this post in threaded view
|

Re: Solcell kisel egenskaper, skuggning

Mono Wafer
Tack Arne för denna research, jag var lite osäker på vad som räknas som solcell efter att ha läst i Callec's länk till Solarlab PDF om skuggning. Nu vet jag mer. Ja ibland har jag sett solcellspaneler där det på exv. ena kortsidan är halva solceller och i övrigt hela celler.
Site Solsidan: Solceller 3,64kWp 13x280W JA Solar JAM6(L)-60-280/PR, växelriktare SolarEdge SE3000  med effektoptimerare OPI300-LV, taklutning 45°, Azimut 196° sydsydväst i Skaraborg, driftstart: 2015-05-12. Villa 157m², Solfångare (varmvatten) Wagner Euro L20AR  9,44m², 750L accu, Vattenmantlad pelletskamin Rika Evo-Aqua, Volvo Bi-Fuel med äkta GAS-pedal. https://monitoringpublic.solaredge.com/solaredge-web/p/site/public?name=Solsidan#/dashboard
Svara | Threaded
Open this post in threaded view
|

Re: Solcell kisel egenskaper, skuggning

Arne
This post was updated on .
In reply to this post by Arne
Monowafer,

Ditt "passfoto" här i forumet, är just på en monokristallin
kiselsolcell. En sådan tillverkas genom att med en
diamant-trådsåg utsåga tunna kiselskivor ca 0,18 till 0,30 mm,
från en grov enkristallstav (diam. ca 125 mm längd ca 2 meter).
För att få plats med mer solceller i en solcellsmodul, så
"klipps" de cirkulära kiselskivorna för att få en mer kvadratisk
form. Men, man klipper inte bort alltför mycket av
det dyra kiselmaterialet därav de "avrundade hörnen".
Men det är dessa hörn, som är periferin på den ursprungliga
enkristallkiselstaven. Man skulle annars tro att det är hörnen,
som är bortklippta.

Arne
Svara | Threaded
Open this post in threaded view
|

Re: Solcell kisel egenskaper, skuggning

Mono Wafer
Den grova enkristallstaven, var kommer den ifrån, uthuggen från gruva eller av människan tillverkad? Såg en bild här på forumet, i en tråd som jag inte hittar, på en sådan kristallstav, tror det var Nelos som lade in bilden och skrev om ämnet. Tyckte kristallen såg glasartad ut.
Site Solsidan: Solceller 3,64kWp 13x280W JA Solar JAM6(L)-60-280/PR, växelriktare SolarEdge SE3000  med effektoptimerare OPI300-LV, taklutning 45°, Azimut 196° sydsydväst i Skaraborg, driftstart: 2015-05-12. Villa 157m², Solfångare (varmvatten) Wagner Euro L20AR  9,44m², 750L accu, Vattenmantlad pelletskamin Rika Evo-Aqua, Volvo Bi-Fuel med äkta GAS-pedal. https://monitoringpublic.solaredge.com/solaredge-web/p/site/public?name=Solsidan#/dashboard
Svara | Threaded
Open this post in threaded view
|

Re: Solcell kisel egenskaper, skuggning

Arne
This post was updated on .
In reply to this post by Arne
Monowafer,

Enkristallkiselstaven tillverkas i en fabrik genom att ur en
kiselsmälta vid en temperatur på 1420 grader C låååångsamt dra
en kristall uppåt och samtidigt rotera staven. Det tar flera
timmar att få fram en enkristallkiselstav diam.
ca 125 mm x ca 2 meter. Det är alltså en enda kristall.
Tydligen blir ytan som vore den polerad. Imponerande är det,
och även det att det går att såga av en så tunn kiselskiva,
som 0,2 mm. (ett problem är att för varje kiselskiva, så sågas
ca 0,5 mm av det mödosamt och kostsamt framställda
kiselmaterialet bort, alltså kiselsågspån.) Se processen nedan!


Jag har läst ca 6 à 8 böcker(tyska) om solcellsanläggningar
och solceller. Tyska böcker är oftast bäst, tycker jag, när
det gäller teknik. Tyskland är ett stort land vad gäller
solcellsteknik, därför finns många tyska böcker i ämnet.

Vid multikristallin solcellstillverkning kan tydligen
kiselsmältan gjutas i 4-kantsform (vilket är en billigare
process än för monokristallina solceller.) När kiselsmältan börjar
stelna i gjutformen bildas först här och var kiselkristaller(groddar),
ut från dessa växer sedan kristaller ut i hela smältan.
Därav den marmorerade isblommestrukturen på ytan.
En kvadratisk kiselsolcell fås. Alltså, behövs inte något
klippas bort.

Råmaterialet för kiselsolceller är kvartssand, vilket finns
i överflöd på jorden. Billigt och bra. Det som kostar är
att få bort föroreningarna.

Arne
Svara | Threaded
Open this post in threaded view
|

Re: Solcell kisel egenskaper, skuggning

nelos
In reply to this post by Arne
Ja, strömmen ökar med arean och effekten blir proportionell mot arean (för en enskild cell).

Enda komplikationen med uträkningen för ett löv är att det släpper igenom lite ljus.
Om lövet inte ligger helt an mot ytan kan det även in diffust ljus från sidan.

Om man lägger en femkrona på en panel kan man testa effektminskningen.
Svara | Threaded
Open this post in threaded view
|

Re: Solcell kisel egenskaper, skuggning

Arne
This post was updated on .
In reply to this post by Arne
Nelos,

Det är riktigt att ett löv icke är helt tätt gentemot solljus.

Ett träd stoppar inte fullständigt det direkta solljuset,
vilket man först skulle kunna tro. Om man har ett träd
på tomten(eller grannes), så kan man använda följande
betraktelse.

Enligt teorierna så är transmissionsgraden för ett lövträd:
vinter(lövlöst): 0,64
sommar(fullt belövat): 0,23

Transmissionsgraden anger hur stor andel av det direkta
solljuset, som släpps igenom, och kan ligga mellan 0,0 och 1,0.
Där 0 innebär att inget direkt solljus alls släpps igenom.

Ett lövträd på sommaren ger alltså icke fullständigt
skydd mot den direkta solstrålningen.

Allt enligt sidan 80 till 81 i boken "Regenerative Energiesysteme"
Volker Quaschning, 8:e utgåvan, 2013.  410 Sidor.
Handlar om:
-solstrålning, 34 sidor.
-solcellsteknik, 80 sidor.
-solkollektorer för varmvattentillverkning.
-vindkraft.
Innehåller teorier och beräkningsformler. Bra bok!

Arne
Svara | Threaded
Open this post in threaded view
|

Re: Solcell kisel egenskaper, skuggning

DrivMedEl
This post was updated on .
Nu var det länge sedan jag var aktiv här, hittade något som kan vara intressant och passar in på denna länk.
Då man läser om solceller och dess egenskaper har jag alltid fått uppfattningen att det är det vårt synliga solljuset som skapar fria elektroner och spänningen Volt, men så är det tydligen inte.
Det är tydligen IR ljuset som har längre våglängd 1100 nm alltså längre våglängd än det röda ljus vi kan se.
Med våra ljuseffektiva LED lampor där vi tillför väldigt lite energi men ger mycket ljus så förstår man det är nog sant.
Hitta infon här.
http://www.penthon.com/solceller/hur-fungerar-solceller-en-enkel-forklaring/

Om man även kollar på denna länk på sidan 3 åskådliggörs ljus spektra bra.
http://www.fysik.lu.se/fileadmin/_migrated/content_uploads/FYSA15_Belysning_handledning_2015.pdf
Energi kan bara andvändas eller omvandlas inte förbrukas!
Anläggning I http://pvoutput.org/intraday.jsp?id=31512&sid=28863&dt=0
Anläggning II http://pvoutput.org/intraday.jsp?id=31512&sid=29101&dt=0
Team av dessa http://pvoutput.org/intraday.jsp?tid=891&sid=29101,28863&dt=0
Villa 132m2 Importnetto ca. 1000kWh/år el FLVP IVT 490, 6m2 vaccumrör 750 tank  och 0m2 brasved ink. elbil 1500mil
Svara | Threaded
Open this post in threaded view
|

Re: Solcell kisel egenskaper, skuggning

Arne
This post was updated on .

Här är diagram över solens instrålning på jordens yta och användbarhet för mono- och polykristallint kisel. Från Wikipedia, Solarzelle

Det verkar alltså som om användbar del för strömproduktion i solceller av kisel är våglängd mindre än 1100 nm, orangt fält. Svarta fältet är solstrålningen som är kvar efter att ha passerat atmosfären och träffar jordens yta. Standardsolceller av kisel utnyttjar våglängdsområdet 400 till 1150 nm.
Svara | Threaded
Open this post in threaded view
|

Re: Solcell kisel egenskaper, skuggning

DrivMedEl
This post was updated on .
På Rapport TV1 i går såg jag en forskare som berättade om solceller där man använde ämnet Perovskit som då motsvarade Kisel i vår vanliga solceller. Genom att kombinera dessa skulle vi få ännu effektivare solceller. De skulle då utnyttja både det synliga ljuset och det infraröda ljuset och skulle då hamna uppåt 30% verkningsgrad. Men hon missade att uttrycka vilken ljusvåglängd som utnyttjades av respektive solcells typ.
Så tydligen är det det den längre våglängden (infraljuset) som utnyttjas i kisel och det med kortare våglängd (synligaljuset) i Perovskit.

Googlade och hittade denna nedan text. Tycker texten märkligt formulerad, är tydligen en journalist som skrivit så om det är sant är ju en fråga.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
(Tandemsolceller

En annan möjlig rutt till kommersialisering av perovskitsolceller går via så kallade tandemsolceller. I dessa solceller kombineras perovskitmaterial med till exempel kiselsolceller, som redan tillverkas i stor skala.

Genom att placera en halvgenomskinlig perovskitsolcell, som effektivt omvandlar ljus med kortare våglängder till elektricitet, ovanpå en kiselsolcell, som effektivt omvandlar ljus med längre våglängder till elektricitet, är det möjligt att uppnå en högre verkningsgrad än vad som är möjligt med endast en kiselsolcell, tack vare att en större andel av solljuset kan tas tillvara.

Den teoretiska gränsen för hur hög verkningsgraden hos en perovskit- och kiselbaserad tandemsolcell kan bli är cirka 43 procent och den högsta verkningsgrad som hittills uppnåtts i laboratoriet är 28 procent, vilket åstadkommits av det brittiska företaget Oxford PV.)
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Länken https://www.solenerginyheter.se/20191113/1422/snart-ar-kommersiella-perovskitsolceller-har

Energi kan bara andvändas eller omvandlas inte förbrukas!
Anläggning I http://pvoutput.org/intraday.jsp?id=31512&sid=28863&dt=0
Anläggning II http://pvoutput.org/intraday.jsp?id=31512&sid=29101&dt=0
Team av dessa http://pvoutput.org/intraday.jsp?tid=891&sid=29101,28863&dt=0
Villa 132m2 Importnetto ca. 1000kWh/år el FLVP IVT 490, 6m2 vaccumrör 750 tank  och 0m2 brasved ink. elbil 1500mil