Postępy w fotowoltaice

Katarzyna Znajdek, Maciej Sibiński

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-01-21965-9

DOI:

https://doi.org/10.53271/2021.001

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2021

Liczba stron:

304

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

Znajdek, Katarzyna; Sibiński, Maciej. Postępy w fotowoltaice. Red. . : Wydawnictwo Naukowe PWN, 2021, 304 s. ISBN 978-83-01-21965-9, doi: https://doi.org/10.53271/2021.001

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A1 Znajdek, K.

A1 Sibiński, M.

T1 Postępy w fotowoltaice

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

YR 2021

SN 978-83-01-21965-9

DOI https://doi.org/10.53271/2021.001

Bibliografia BibTex:

@Book{ 252733, author = "Znajdek, Katarzyna and Sibiński, Maciej", editor = "", title = "Postępy w fotowoltaice", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2021", address = "", isbn = "978-83-01-21965-9", doi = "https://doi.org/10.53271/2021.001" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU - Znajdek, Katarzyna

AU - Sibiński, Maciej

ED -

TI - Postępy w fotowoltaice

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY -

PY - 2021

SN - 978-83-01-21965-9

ER -

DOI - https://doi.org/10.53271/2021.001

Netografia (standard APA):

Znajdek, Katarzyna; Sibiński, Maciej. Postępy w fotowoltaice [baza danych online] : Wydawnictwo Naukowe PWN, 2021 [dostęp: 07 05 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/postepy-w-fotowoltaice-katarzyna-znajdek-maciej-252733. doi: https://doi.org/10.53271/2021.001

fotowoltaika, ogniwa słoneczne, przyrządy fotowoltaiczne, konstrukcja instalacji fotowoltaicznych, wymiarowanie instalacji fotowoltaicznej, konfiguracja modułów, mikroinstalacje, struktury fotowoltaiczne, instalacje sieciowe

„Fotowoltaika jest niezwykle interesującą i aktualną dziedziną nauki i techniki zajmującą się konwersją energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Dotyczy ona jednocześnie dwóch istotnych w ostatnim czasie zagadnień, mianowic...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-01-21965-9

DOI:

https://doi.org/10.53271/2021.001

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2021

Liczba stron:

304

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Wstęp10
1. Struktura i zasada działania ogniwa słonecznego 12
1.1. Energia słoneczna jako źródło odnawialne12
1.2. Efekt fotowoltaiczny w złączu półprzewodnikowym19
1.3. Konstrukcja bazowa i podstawowe parametry elektryczne modelowego jednozłączowego ogniwa PV na bazie homozłącza p-n25
1.3.1. Budowa modelowego ogniwa słonecznego25
1.3.2. Charakterystyka prądowo-napięciowa29
1.3.3. Rezystancja szeregowa i rezystancja równoległa39
1.3.4. Charakterystyka pojemnościowa41
1.3.5. Charakterystyka wydajności kwantowej44
1.3.6. Modele elektryczne rzeczywistych ogniw słonecznych47
1.4. Limity teoretyczne i metody poprawy sprawności fotokonwersji w ogniwach słonecznych51
1.5. Literatura55
2. Przekrój rozwiązań konstrukcyjnych łczesnych ogniw fotowoltaicznych59
2.1. Podstawowe struktury fotowoltaiczne oparte na półprzewodnikach mono- i polikrystalicznych61
2.2. Ogniwa PV wykorzystujące heterozłącze półprzewodnikowe67
2.3. Fotowoltaiczne struktury cienkowarstwowe na bazie związków nieorganicznych72
2.3.1. Ogniwa słoneczne na bazie heterozłącza CdS/CdTe78
2.3.2. Struktury fotowoltaiczne wykorzystujące związki CIS, CIGS i CIGSS83
2.3.3. Przyrządy z krzemu amorficznego i materiałów pochodnych87
2.3.4. Wykorzystanie CuO i Cu2O oraz innych związków alternatywnych92
2.4. Ogniwa organiczne, hybrydowe oraz bazujące na materiałach perowskitowych94
2.5. Alternatywne konstrukcje struktur fotowoltaicznych99
2.6. Systemy PVT jako rozwiązanie problematyki wymiany ciepła w instalacjach fotowoltaicznych106
2.7. Literatura110
3. Rozwój zastosowań systemów fotowoltaicznych 118
3.1. Rys historyczny zastosowań kosmicznych i aplikacji naziemnych118
3.2. Elektrownie fotowoltaiczne i systemy rozproszone ( off-grid )121
3.3. Fotowoltaika zintegrowana z budownictwem (BIPV)126
3.4. Fotowoltaika elastyczna w zastosowaniach mobilnych134
3.5. Fotowoltaika w instalacjach na wodzie138
3.6. Literatura140
4. Projektowanie instalacji słonecznych 143
4.1. Instalacje sieciowe i wyspowe143
4.2. Współpraca z innymi źródłami energii w systemach wydzielonych166
4.3. Budowa instalacji fotowoltaicznej – etapy praktycznej realizacji174
4.3.1. Wymagania prawne175
4.3.2. Projekt instalacji PV177
4.3.3. Wykonanie instalacji PV179
4.4. Literatura187
5. Projektowanie instalacji fotowoltaicznych w praktyce189
5.1. Zawartość projektu instalacji słonecznej191
5.2. Mikroinstalacje i system prosumencki195
5.3. Wymagane kwalifikacje wykonawców i obowiązki inwestora197
5.4. Metody i zasady projektowania instalacji fotowoltaicznych199
5.5. Narzędzia CAD wspierające wymiarowanie instalacji fotowoltaicznej203
5.5.1. Aplikacja PV*SOL online204
5.5.2. Program SolarGIS pvPlanner209
5.5.3. Interaktywna baza meteorologiczna PVGIS218
5.5.4. Oprogramowanie Archelios Pro Free223
5.5.5. Program sieciowy PV Watts226
5.5.6. Profesjonalne oprogramowanie PV*SOL premium230
5.6. Analiza przykładowego projektu PV233
5.6.1. Specyfikacja projektowanej instalacji234
5.6.2. Symulacja komputerowa238
5.6.3. Analiza finansowa245
5.7. Literatura252
6. Przykładowe zagadnienia i pomiary laboratoryjne z zakresu praktycznego zastosowania ogniw i systemów PV 254
6.1. Pomiary podstawowych parametrów i charakterystyk elektrycznych ogniw słonecznych254
6.1.1. Pomiar charakterystyk prądowo-napięciowych255
6.1.2. Charakterystyki pojemności złączowej261
6.1.3. Pomiar i znaczenie charakterystyk wydajności kwantowej265
6.2. Wpływ warunków oświetlenia, temperatury i obciążenia na pracę ogniw słonecznych267
6.2.1. Pomiary transmitancji optycznej w ogniwach fotowoltaicznych268
6.2.2. Zależność parametrów ogniw PV dla różnych warunków oświetlenia272
6.2.3. Wpływ kąta padania światła na pracę ogniw słonecznych281
6.2.4. Wpływ temperatury na pracę ogniw i modułów fotowoltaicznych283
6.3. Konfiguracja robocza modułów fotowoltaicznych i efekty niedopasowania288
6.3.1. Rezystancja szeregowa i równoległa w ogniwach słonecznych288
6.3.2. Konfiguracja ogniw i modułów fotowoltaicznych oraz wpływ zacienienia na parametry pracy instalacji291
6.3.3. Niedopasowanie prądowe i napięciowe w instalacjach PV295
6.4. Systemy hybrydowe ogniwo – kolektor słoneczny299
6.5. Literatura302

1.Strukturaizasadadziałaniaogniwasłonecznego

1.2.Efektfotowoltaicznywzłączupółprzewodnikowym

Efektfotowoltaiczny(zjawiskofotowoltaiczne)zostałporazpierwszyza-

obserwowanydoświadczalnieprzezdziewiętnastoletniegowówczasFrancuza,

AlexandreEdmondaBecquerela,któryeksperymentujączelektrodamiielektro-

litemwlaboratoriumswojegoojca-fizykaAntoineCésaraBecquerela,zauwa-

żył,żeprzewodnośćelektrycznarośniewskutekoświetleniaukładu.Nastanowi-

skupomiarowym,stanowiącymobwódzłożonyzdwóchoświetlonychelektrod

zanurzonychwelektrolicie,zaobserwowałpojawieniesięzjawiskageneracjinoś-

nikówprąduelektrycznego(najlepszyefektuzyskałprzyniebieskimświetlelubpro-

mieniowaniuultrafioletowym)[12,13].Ponadtrzydzieścilatpóźniej,wroku1873,

angielskiinżynierWilloughbySmithodkryłwtrakciepróbyopracowaniatele-

graficznegokablamorskiego,żemateriałemwykazującymwłaściwościfotoelek-

trycznejestselen,awroku1876WilliamGryllsAdams,profesorKing’sCollege

London,iRichardEvansDayodkryliefektfotowoltaicznyzachodzącywoświe-

tlonymzłączuselenuiplatyny[14].Odkryciatedoprowadziłyamerykańskiego

wynalazcęCharlesaFrittsadoopisuorazkonstrukcjipierwszegodziałającego

ogniwasłonecznegonabazieselenuwroku1883.Frittspokryłpółprzewodni-

kowąpłytkęselenowąbardzocienkąwarstwązłota,dziękiczemuuzyskałogniwo

osprawnościfotokonwersjinapoziomie1%[15].Jednocześnie,wroku1887

HeinrichHertzzauważył,żeświatłowyzwalaiskręwodbiornikuzcewką.Prak-

tyczneeksperymentyztymzjawiskiemumożliwiłyEdwardowiWestonowizgło-

szenierokpóźniejpatentunaogniwofotoelektrycznezcewką[16].Pomimo

odmiennościtejkonstrukcjiodwspółczesnychprzyrządówfotowoltaicznychto

właśniebadaniategourządzeniaumożliwiłyAleksandrowiStoletovowisformu-

łowaniewciążobowiązującejzależności,wmyślktórejnatężeniefotoprądugene-

rowanegowogniwachsłonecznychjestwprostproporcjonalnedonatężeniajego

oświetlenia.

Fizycznewyjaśnienieefektufotowoltaicznego,wprowadzającepojęciefotonu

jakocząstkielementarnejbędącejnośnikiemoddziaływaniaelektromagnetycz-

nego,nastąpiłodopiero22latapoodkryciuFrittsa.WartykuleZurElektrodynamik

bewegterKörper[17]przesłanym17marca1905rokudoredakcji„Annalender

PhysikundChemie”AlbertEinsteinprzedstawiłteorięmówiącą,żeświatłoskła-

dasięzdyskretnychcząsteklubporcjienergii:„(…)gdypromieńświatłarozcho-

dzisięzeźródłapunktowego,energianiejestrozłożonawsposóbciągływcoraz

większejprzestrzeni,leczmapostaćskończonejliczbykwantówenergii,któresą

zlokalizowanewokreślonychpunktachprzestrzeniimogąbyćabsorbowanelub

emitowanetylkowcałości”[18].TeoriaEinsteina,nazwanawkrótceszczególną

Brak wyników

Postępy w fotowoltaice

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra