Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Félvezető fotodetektorok és napelemek elmélete és gyakorlati megvalósítása 1 dr. Mizsei János, 2006-2013.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Félvezető fotodetektorok és napelemek elmélete és gyakorlati megvalósítása 1 dr. Mizsei János, 2006-2013."— Előadás másolata:

1

2 Félvezető fotodetektorok és napelemek elmélete és gyakorlati megvalósítása 1 dr. Mizsei János,

3 Főcímek: a napenergia fő jellemzői, a fúziós - fotovoltaikus energiatermelő rendszer működése, a fény és a félvezető kölcsönhatása, az energiatranszport, a beérkező energia spektruma, az energiaátalakítás folyamata, az ideális napelem jellemzői, a legkedvezőbb munkaponti beállítás megkeresése, a legkedvezőbb félvezetőanyag kiválasztása, a legkedvezőbb rétegszerkezet kialakításának szempontjai, napelem cellák, kapcsolat a gyakorlati megvalósítás és az elmélet között.

4 Fúziós - fotovoltaikus energiatermelő rendszer

5 Az energiatranszport folyamatának részletei...

6 A besugárzás különféle feltételei AM - air mass

7 A fény és a félvezető kölcsönhatása abszorpciós tényező x

8 Q A fény és a félvezető kölcsönhatása x        A generációs ráta:

9 Ami beérkezik… (energiaspektrum)

10 

11 

12 Ideális napelem (fotodióda) karakterisztikák

13 Konstrukció: rejtve

14 Ideális napelem (fotodióda) karakterisztikák Konstrukció: rejtve

15 A fény detektálás szempontjából legkedvezőbb munkaponti beállítások Szakadás (I=0), a karakterisztika logaritmikus lesz: Rövidzár (vagy záróirányú előfeszítés), a karakterisztika lineáris lesz: A fotonfluxus:

16 Gazdaságos képletgyűjtemény

17 A fototranzisztor Fototranzisztor: a kollektoráram a fotogenerált (bázis)áram B-szerese (de némi +U CE előfeszítés szükséges lehet) npn+npn+ h

18 Az energiatermelés szempontjából legkedvezőbb munkaponti beállítás megkeresése FF, Fill Faktor I

19 Az energiatermelés szempontjából legkedvezőbb munkaponti beállítás Miért nem ??? T=0K I U …mert T>0 K-en nyitva van a pn átmenet !

20 Ami beérkezik… (energiaspektrum, energia-sűrűség, foton/sec/cm 2 /eV) Ami beérkezik… (összes, W-nél nagyobb energiájú fotonok száma, eloszlásfüggvény, foton/sec/cm 2 )

21 A legkedvezőbb félvezetőanyag kiválasztása a beérkező energia spektruma a beérkező összes teljesítmény:

22 A legkedvezőbb félvezetőanyag -földi körülmények között -energiakoncentrálás nélkül, illetve -ezerszeres energiakoncentrációval Cu(In,Ga)Se 2

23 Gát Árapály vagy hullámzás energiájával működő vízikerék H A Szinuszos hullámzást („A” amplitúdóval) feltételezve P max nyerhető H=0.39A gátmagasság esetén Nem hasznosítható Fölösleges

24 A legkedvezőbb rétegszerkezet kialakításának szempontjai optimális anyagválasztás (tiltott sáv szélessége, kisebbségi töltéshordozók élettartama), a pn átmenet (potenciálgát) létrehozása, természete, adalékolása és mélysége, a kontaktusok minősége (felületi rekombináció, soros ohmikus ellenállás). Konkrétabban: példákon keresztül.

25 Napelem cellák pn átmenet(ek), fém-félvezető átmenetek, MOS szerkezetek egykristályos, multikristályos, (polikristályos), amorf, elemi, vegyület félvezetőkből tömb, vékonyréteg kivitelben a beépített potenciál eredete, konstrukció választás anyagválasztás technológia választás

26 A pn átmenetes PEARL cella (Si egykristály, tömb) Miért is jó?

27 Tandem cella (Si egykristály, tömb, több átmenettel)

28 Inverziós cella Schottky gátas cella (Si egykristály, tömb)

29 Vékonyréteg napelem szerkezetek L kicsi, W g nagy, elnyelés: kicsi.

30 Rétegezett amorf Si napelem szerkezet: vékonyréteg

31 Rétegezett amorf Si – kristályos Si napelem szerkezet: vékonyréteg+tömb p + i n i n +

32 Cu(In,Ga)Se 2 vékonyréteg cella

33 Cu(In,Ga)Se 2 vékonyréteg cella: energia sávdiagram energia mélység

34 Összehasonlítás

35 A fejlődés

36 Gyakorlati kivitel, szemléltető példák:

37 Összefoglalás napenergia (fúziós energia)-> villamos energia a beépített potenciál segítségével optimálás (munkapont, technológia) gyakorlati kivitel, szemléltető példák.


Letölteni ppt "Félvezető fotodetektorok és napelemek elmélete és gyakorlati megvalósítása 1 dr. Mizsei János, 2006-2013."

Hasonló előadás


Google Hirdetések