Studiul comparativ al celulelor solare de diferite tipuri

Cuprins licenta Cum descarc?

CUPRINS
Capitol, Titlu Pagina
I. Efectul fotovoltaic 4
1.1 Conversia fotoelectrica a energiei 4
1.1.1 Efectul fotoelectric intern 4
1.1.2 Efectul Dember 5
1.1.3 Efectul fotovoltaic 7
1.2 Conductia in semiconductoare 8
1.2.1 Analiza functionarii unei jonctiuni p-n 11
1.2.2 Comportarea semiconductorului p-n la o iluminare cu o radiatie electromagnetica cu frecventa susceptibila de a determina o manifestare a unui efect fotovoltaic 
15
1.3 Caracteristica externa a generatorului fotovoltaic 16
1.3.1 Generatorul fotovoltaic - Putere si Randament 19
II. Tipuri de celule fotovoltaice 22
2.1 Generalitati 22
2.2 Celule solare pe baza de Siliciu cristalin(c-Si) 26
2.2.1 Siliciul cristalin ca material fotovoltaic 27
2.2.2 Structura celulei pe baza de siliciu cristalin 28
2.2.3 Efectele dimensiunii celulelor solare 34
2.2.4 Comparatia performantelor 35
2.3 Celule solare pe baza de Siliciu amorf (a-Si) 36
2.3.1 Modele pentru celule solare pe baza de siliciu amorf 39
2.3.2 Avantajele sistelelor fotovoltaice pe baza de siliciu amorf 42
2.4. Celule solare pe baza de Cu(InGa)Se_2 (CIGS) 42
2.5 Celule solare pe baza de Telurida de Cadmiu (CdTe) 45
2.5.1 Metode de depunere a celulelor CdTe thin-film 48
2.5.2 Celule solare cu strat subtire CdTe 49
2.5.3 Viitorul celulelor solare pe baza de CdTe 52
2.6 Celule solare pe baza de vopsea sensibilizata (DSSC) 54
2.6.1 Structura si materialele folosite pentru celule solare pe baza de vopsea sensibilizata 
54
2.6.2 Caracteristicile celulelor solare pe baza de vopsea sensibilizata 
56
III. Simulatoare solare pentru studiul celulelor 58
3.1 Generalitati 58
3.2 Tipuri de simulatoare solare 65
3.3 Utilizare si avantaje 67
IV. Determinari experimentale 68
4.1.Schema de principiu pentru evaluarea performantelor celulelor solare 68
4.2. Rezultate experimentale 69
V. Concluzii 80
Bibliografie 83

Extras din licenta Cum descarc?

CAPITOLUL I
EFECTUL FOTOVOLTAIC
1.1 Conversia fotoelectrica a energiei
Celula solara este un dispozitiv ce poate fi realizat din mai multe materiale semiconductoare care sub actiunea radiatiei unui flux luminos din spectrul optic transforma energia receptionata in energie electrica pe baza a trei efecte:
Efectul fotoelectric intern;
Efectul Dember;
Efectul fotovoltaic.
Dispozitivele semiconductoare sunt fabricate din materiale semiconductoare cu rezistivitatea electrica ? cuprinsa intre ?10?^(-1) si ?10?^3 ?.cm, intermediar intre materiale conductoare si izolatoare, printre care cele mai uzuale sunt: Siliciul (Si), Germaniul (Ge) si Arsenura de Galiu (GaAs).
1.1.1 Efectul fotoelectric intern
Fizicianul rus A.G. Stoletov a elaborat o metoda clasica pentru studiul acestui efect intre anii 1888 si 1890 definindul ca: "efectul fotoelectric consta in emisia de electroni in afara unui metal expus unui flux luminos"[1].
Sub actiunea luminii, in general a cuantelor de radiatie, proprietatile semiconductorilor, in special conductivitatea electrica creste si rezistivitatea scade, acestea constituind efectul fotoelectric intern. Radiatia luminoasa poate fi privita ca un flux de fotoni a caror frecventa apartine spectrului vizibil, fiecare foton fiind considerat ca o particula, fara masa, doar cu energie (1):
W_f=h.? (1)
h=6.6524.?10?^(-34) [J/grad] reprezentand constant lui Planck,
? este frecventa radiatiei.
Fluxul de fotoni patrunde in interiorul semiconductorului, iar prin ciocnirea acestora cu constituienti materialului semiconductor se produce efectul fotoelectric intern datorita urmatoarelor cauze:
Se genereaza perechile electron - gol;
Se ionizeaza starile legate;
Se comunica energie purtatorilor liberi care devin energizati.
Variatia conductivitatii semiconductorilui (?) necesara produceri efectului fotoelectric intern este exprimata de urmatoarea formula (2):
??=e.q.?(u_n ?_n ?_n+u_p ?_p ?_p) (2)
in care: - u_n ?_n ?_n reprezinta conductivitatea de intuneric,
- u_p ?_p ?_p reprezinta conductivitatea la iluminare permanenta.
iar: e - sarcina elementara,
q - numarul fotonilor incidenti care strabat suprafata semiconductorului pe directia fluxului in unitatea de timp,
? - probabilitatea de absorbtie a unui foton,
u - mobilitatea purtatorilor,
? - durata de viata a purtatorilor,
? - randamentul cuantic.
1.1.2 Efectul Dember
Descoperit in anul 1925 de catre Harry L. Dember de unde ii provine si denumirea a fost studiat doar in cazul metalelor, fiind analizat ulterior pentru materiale mult mai complexe [2].

Fisiere in arhiva (1):

 Studiul comparativ al celulelor solare de diferite tipuri.docx

Imagini din aceasta licenta Cum descarc?

Bibliografie

Carmen L. S., Fizica Atomica(Note de curs)
www.wikipedia.org
Spanulescu Ion, Celule solare, Ed. Stiintifica si enciclopedica, Bucuresti, 1983
www.et.upt.ro
Mugur Balan, Energii regenerabile, Ed. Tehnica Cluj Napoca, 2007
www.bpsolar.fr
Raducu Marian, Electronica analogica, Ed. Matrix Rom, Bucuresti, 2009
Lefter Emilian, Surse de energie Note de curs
Steven Hegedus, Antonio Luque, "Achivements and Challenges of Solar Electricity from Photovoltaics, 2011
http://org.ntnu.no/
Schmela M, Photon International 3, 140 (2008)
Turton R, Band structure of Si: Overview in Hull R (ed.), Properties of Crystalline Silicon, INSPEC, Stevenage, UK (1999)
Sproul A, Green M, J. Appl. Phys. 70, 846-854 (1991).
King R, Sinton R, Swanson R, IEEE Trans. Electron Devices 37, 1399-1409 (1990).
Kerr MJ, Campbell P, Cuevas A, Proc. IEEE PVSC, pp 439-441 (2002).
Green M, Silicon solar cells. Advanced principles and practice, Chap. 7, Centre for Photovoltaic Devices and Systems, University of New South Wales, Sydney (1995).
Verlinden P, Sinton R, Wickham K, Crane R, Swanson R, Proc. 14th EC PVSEC, pp 96-100 (1997).
Taguchi M et al, Prog in Photovoltaics 8 503-514 (2000)
Ignacio Tobias, Carlos del Canizo, "Crystalline Silicon Solar Cells and Modules", 2011
Saitoh T, Hashigami H, Rein S, Glunz S, Prog in Photovoltaics 8 535-547 (2000).
Myers S, Seibt M, J. Appl. Phys. 88 3795-3819 (2000).
Zhao J, Wang A, Green M, Prog in Photovoltaics 2, 227-230 (1994).
Wenham S, Prog in Photovoltaics 1, 3-10 (1993).
Cuevas A, Russel D, Prog. In Photovoltaics, (2000)
Cuevas A, Sinton R, Swanson R, Proc. 21st IEEE PVSC, pp 327-332 (1990).
Moehlecke A, Zanesco I, Luque A, "Proc. 1st World CPEC", 1994
Mulligan W et al, Proc. 28th IEEE PVSC, pp 158-163 (2000).
Green M, Silicon solar cells. Advanced principles and practice, Chap. 7, Centre for Photovoltaic Devices and Systems, University of New South Wales, Sydney (1995).
Zhao J, Wang A, Green M, Prog in Photovoltaics 7 471-474 (1999).
Perlin J, Space to Earth: The Story of Solar Electricity (aatec publications, Ann Arbor, 1999).