Waa maxay sawir qaatayaashu?

Photovoltaics waa ubadalka tooska ah ee iftiinka korantada heerka atamka. Qalabka qaar waxay soo bandhigaan hanti loo yaqaan 'photoelectric saamaynta' taas oo u keenta inay nuugaan fotonooyinka iftiinka oo ay sii daayaan elektaroonig. Marka elektaroonigyadan bilaashka ah laqabto, natiijo tamar koronto ah ayaa loo isticmaali karaa koronto ahaan.

Saamaynta sawir-koronto waxaa markii ugu horreysay xusay fiisikis Faransiis ah, Edmund Bequerel, sanadkii 1839, kaasoo ogaaday in qalabka qaarkood ay soo saari doonaan qaddar yar oo koronto ah markii ay iftiinka u soo baxaan. Sannadkii 1905, Albert Einstein wuxuu sharraxay dabeecadda iftiinka iyo saamaynta sawir-qaadista ee ay ku dhisan tahay tikniyoolajiyadda sawir-qaadista, taas oo uu markii dambe ugu guulaystay abaalmarinta Nobel ee cilmiga fiisigiska. Qeybta ugu horreysa ee sawir-qaadista waxaa dhisay Bell Laboratories sanadkii 1954. Waxaa lagu soo dalacay sida baytariga qorraxda oo inta badan waxay ahayd uun xiisaha maadama ay aad qaali u ahayd in la helo adeegsi baahsan. 1960-yadii, warshadaha hawada sare waxay bilaabeen inay adeegsadaan tiknoolajiyaddii ugu horraysay si ay awood ugu yeeshaan dayax gacmeedka. Iyada oo loo marayo barnaamijyada meelaha, tiknoolajiyada ayaa horumarsan, isku halaynteeda ayaa la aasaasay, kharashkuna wuxuu bilaabay inuu hoos u dhaco. Intii lagu gudajiray dhibaatada tamarta ee sanadihii 1970-yadii, tikniyoolajiyadda sawir-qaadista ayaa loo aqoonsaday inay tahay isha ay ka helaan codsiyada aan bannaaneyn.

Jaantuska kor ku xusan wuxuu muujinayaa hawlgalka unuga aasaasiga ah ee loo yaqaan 'photovoltaic cell', oo sidoo kale loo yaqaan 'cell solar'. Unugyada qoraxda waxaa laga sameeyaa noocyo isku mid ah walxaha semiconductor, sida Silicon, loo isticmaalo warshadaha microelectronics. Unugyada qoraxda, wafer semiconductor wafer ayaa si qaas ah loogu daaweeyaa si loo sameeyo aag koronto, oo dhinaca wanaagsan dhanka kalena ka ah dhinaca taban. Marka tamarta iftiinka ahi ku dhacdo unugga qorraxda, elektaroonigga ayaa laga furaa atamka aaladda semiconductor-ka. Haddii qalabka korontada ku shaqeeya ay kuxiran yihiin dhinacyada togan iyo kuwa taban, sameysma wareegga korantada, elektaroonigyada waxaa lagu qabsan karaa qaab koronto - taasi waa, koronto. Korantadan ayaa markaa loo isticmaali karaa in lagu shido culeyska, sida nalka ama aaladda.

Tiro unugyo qorraxda ah ayaa koronto ku xiran oo midba midka kale ku dhegan yahay isla markaana lagu rakibay qaab dhismeed taageero ah ama loox waxaa loo yaqaan 'modullevoltic module' Modules waxaa loogu talagalay inay koronto ku siiso danab cayiman, sida nidaam caadi ah oo ah 12 volts. Hada la soo saaray waxay si toos ah ugu tiirsan tahay inta iftiinku ku dhacayo moduleka.

Aaladaha maanta loo yaqaan 'PV' ee ugu caansan waxay isticmaalaan hal isgoys, ama is-dhexgal, si loo abuuro aag koronto oo ku dhex jira semiconductor sida unugga PV. Hal unug oo PV ah, sawir qaadayaasha kaliya ee tamartoodu la mid tahay ama ka weyn tahay farqiga u dhexeeya farqiga u dhexeeya unugyada unugyada ayaa elektaroonig u oggolaan kara wareegga korantada. Si kale haddii loo dhigo, jawaab-celinta sawir-qaadista ee unugyada isku-xidhka ah waxay ku kooban tahay qaybta qorraxda ee tamarta ay ka sarrayso farqiga u dhexeeya maaddooyinka wax nuugaya, isla markaana aan la isticmaalin sawir-qaadaha tamarta hoose.

Hal dariiqo oo looga gudbi karo xaddidan ayaa ah in la isticmaalo laba (ama in ka badan) unugyo kala duwan, oo leh in kabadan hal farqi band iyo in ka badan hal isgoys, si loo dhaliyo danab. Kuwani waxaa loo yaqaan "unugyo isku dhafan" (sidoo kale loo yaqaan "cascade" ama "tandem" cells). Qalabka isku dhafka ah wuxuu ku guuleysan karaa wadarta wax-ku-beddelka wadarta sare maxaa yeelay waxay u rogi karaan in badan oo ka mid ah tamarta iftiinka iftiinka korantada.

Sida hoos ka muuqata, qalab isku dhafan ayaa isugu jira unugyo iskudhaf ah oo iskudhafan isla markaana hoos udhigaya sida loo kala dheereeyo (eg). Unugga sare wuxuu qabtaa sawir-qaadayaasha tamarta sare leh wuxuuna dhaafayaa fotonnada intiisa kale si ay u nuugaan unugyada farqiga u hooseeya.

Inta badan cilmi-baarista maanta ee unugyada isku dhafan waxay diiradda saaraan gallium arsenide oo ah mid (ama dhammaan) unugyada ka kooban. Unugyada noocan oo kale ah waxay gaareen waxtarka qiyaastii 35% marka loo eego qorraxda xoogga leh. Qalabka kale ee lagu bartay aaladaha isku dhafan waxay ahaayeen silikoon amorphous iyo copper indium diselenide.

Tusaale ahaan, qalabka isku dhafan ee kaladuwan wuxuu adeegsadaa unugga sare ee gallium indium phosphide, "tunnel junction," si loo caawiyo qulqulka elektarooniga unugyada dhexdooda, iyo qeybta hoose ee gallium arsenide.


Waqtiga boostada: Juun-19-2020