Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Ứng dụng vào việc sản xuất điện từ năng lượng mặt trời:

Ứng dụng vào việc sản xuất điện từ năng lượng mặt trời:

Tải bản đầy đủ - 0trang

Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của nhà máy điện dùng năng lượng nhiệt mặt trời như sau:



Hiện tại có khá nhiều nhà máy nhiệt điện mặt trời lớn trên thế giới:

Tên nhà máy

Ivanpah Solar Electric

Generating System

Solar Energy Generating

Systems

Solana Generating Station

Solnova Solar Power

Station

Andasol Solar Power Station



Cơng suất

(MW)



Thời gian

hồn thành



Nước



Diện tích

(ha)



392



2014



Mỹ



1400



354



2014



Mỹ



647



280



2013



Mỹ



780



250



2010



Tây Ban Nha



1000



150



2009



Tây Ban Nha



600



2.2. Nhà máy điện mặt trời PV solar (Solar Photovoltaic, SPV):

Chuyển ánh sáng mặt trời thành điện năng bằng nguyên lý quang điện.

Pin năng lượng mặt trời dựa vào hiện tượng quang điện trong. Hiện tượng quang

điện trong là hiện tượng ánh sáng giải phóng các electron liên kết để cho chúng trở thành

các electon dẫn đồng thời tạo ra các lỗ trống cùng tham gia vào quá trình dẫn điện.

Theo thuyết lượng tử ánh sáng: Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là photon.

Mỗi lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ ánh sáng thì chúng hấp thụ một photon.

Để giải phóng các electron thì năng lượng photon ánh sáng kích thích phải thắng

được liên kết trong nguyên tử hoặc phân tử.



Muốn như vậy thì bước sóng ánh sáng kích thích λ≤λ0 (λ0 là giới hạn quang điện).



Các nhà khoa học đã chứng minh được rằng năng lượng từ electron giải phóng chỉ

phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng chứ khơng phụ thuộc vào cường độ sáng. Ánh sáng

cường độ thấp tạo ra ít electron hơn, nhưng mỗi electron đều có năng lượng như nhau, bất

chấp cường độ sáng. Hơn nữa, còn nhận thấy ánh sáng có bước sóng ngắn giải phóng

electron có năng lượng lớn hơn năng lượng electron tự do được giải phóng bằng ánh sáng

có bước sóng dài hơn. Kết luận rằng cường độ ánh sáng xác định số electron được giải

phóng bởi hiện tượng quang điện, và bước sóng ánh sáng xác định lượng năng lượng nội

tại chứa trong mỗi electron được giải phóng.

Ánh sáng có cường độ lớn hơn chỉ gây ra nhiều photon hơn va chạm lên kim loại

trong một đơn vị thời gian, tương ứng làm bật ra nhiều electron hơn. Năng lượng của mỗi

electron phát ra phụ thuộc vào bước sóng (tần số) của ánh sáng gây ra sự phát xạ, với ánh

sáng tần số cao hơn sẽ tạo ra electron có năng lượng cao hơn

Chất bán dẫn: là chất mà trong nhiệt độ bình thường nó có độ dẫn điện nằm giữa

chất dẫn điện và chất cách điện. Hiện nay, chất bán dẫn thường được sử dụng là silic, silic

tinh khiết có cấu trúc tinh thể rất bền vững. Ở nhiệt độ thấp nó khơng có các điện tích tự

do, vì thế silic tinh khiết hoạt động như chất cách điện.

Hỗn hợp silic với các nguyên tố khác có ảnh hưởng rất lớn đến độ dẫn điện của

silic. Một số hỗn hợp silic (pha với tạp chất thuộc nhóm V như Arsenic, Photpho,

Antimony,…) thừa điện tích tự do và điện tích này trở thành hạt dẫn điện, hỗn hợp này

tạo ra chất bán dẫn N, mang điện tích âm. Một số hỗn hợp của silic (pha tạp chất thuộc



nhóm III như Indium, Galium, Nhơm,…) thiếu điện tích và chúng tạo ra lỗ trống. Các lỗ

trống tạo thành thành phần dẫn điện. Hỗn hợp loại này tạo thành bán dẫn loại P, mang

điện tích dương.

Lớp tiếp xúc bán dẫn P-N:



Trạng thái lớp tiếp xúc p-n

Khi chưa kích thích



Trạng thái kích thích khi xảy ra hiện tượng

quang điện



Tại vị trí tiếp xúc P - N do sự chênh lệch về mật độ điện dẫn nên các điện tử lớp N

sẽ khuếch tán sang bán dẫn loại P và sự khuếch tán ngược lại từ lớp P sang lớp N. Sự

khuếch tán này làm cho phần bán dẫn lớp N sát lớp tiếp xúc tích điện dương còn bán dẫn

lớp P ngày đối diện tích điện âm. Trong miền tiếp xúc này hình thành điện trường tiếp

xúc hướng từ lớp bán dẫn N sang lớp bán dẫn P, đối với Si vào cỡ 0,6V đến 0,7V. Điện

trường tiếp xúc này ngăn không cho sự khuếch tán tiếp tục của các điện tử qua lớp tiếp

xúc.

Nếu đưa phiến bán dẫn đã tạo lớp tiếp xúc P - N cho ánh sáng mặt trời chiếu vào

thì photon của ánh sáng mặt trời có thể kích thích làm cho điện tử đang liên kết với

nguyên tử bị bật ra khỏi nguyên tử, đồng thời ở nguyên tử xuất hiện chỗ trống vì thiếu

electron, người ta gọi là photon đến tạo ra cặp electron - lỗ trống. Nếu cặp electron - lỗ

trống này sinh ra ở gần chỗ có tiếp P - N thì điện trường tiếp xúc sẽ đẩy electron về một

bên (bên bán dẫn N) đẩy lỗ trống về một bên (bên bán dẫn P). Nhưng cơ bản là electron

đã nhảy từ miền hoá trị (dùng để liên kết) lên miền dẫn ở mức cao hơn, có thể chuyển

động tự do. Càng có nhiều photon chiếu đến càng có nhiều cơ hội để electron nhảy lên

miền dẫn. Do đó tạo ra hiệu điện thế hai điện cực của tấm P và N.

Lưu ý rằng, chỉ có các cặp điện tử được tạo ra ở miền tiếp xúc hoặc cách bờ miền

tiếp xúc một khoảng gọi là độ dài khuếch tán trung bình của cặp điện tử thì mới bị điện

trường tiếp xúc tách ra và tạo ra hiệu điện thế quang điện.

Mô phỏng hoạt động của pin PV Solar:

https://www.youtube.com/watch?v=f01UyQj0feM

https://www.youtube.com/watch?v=epFsYcDNxjQ



Nhà máy điện năng lượng mặt trời PV (solar photovoltaic):



3. Các hệ thống trong nhà máy điện năng lượng mặt trời PV

3.1. Pin năng lượng mặt trời PV:

Pin mặt trời PV được cấu tạo bởi nhiều cell PV loại silicon tinh thể (crystalline

silicon) hoặc màng mỏng (thin film). Các loại công nghệ sản xuất pin năng lượng mặt

trời PV như mô tả sau:



3.1.1. Mono-crystalline silicon:

Được làm từ các tấm wafer đơn tinh thể silic. Bằng phương pháp Czochralski hoặc

float zone sản xuất được khối ingot đơn tinh thể, cắt khối ingot được những tấm wafer

mỏng như hình vẽ.



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Ứng dụng vào việc sản xuất điện từ năng lượng mặt trời:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×