Τεχνολογία φωτοβολταϊκών συστημάτων

Abstract

Σήμερα η φωτοβολταϊκή τεχνολογία είναι το επίκεντρο της προσοχής πολλών ερευνητικών κέντρων. Ο λόγος είναι ότι τα φωτοβολταϊκά και γενικά οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, υπόσχονται μια πολύ πιο οικονομική και φιλική προς το περιβάλλον, πηγή ενέργειας, η οποία μπορεί να μετριάσει σε μεγάλο βαθμό τη ρύπανση του κόσμου, μαζί με τα οικονομικά και υγειονομικά κριτήρια που επιφέρει. Στα πλαίσια αυτής της έρευνας πραγματοποιήθηκε και η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία, με σκοπό τη διερεύνηση τριών από τους πιο ευρέως χρησιμοποιούμενους τύπους χερσαίων φωτοβολταϊκών, που χρησιμοποιούνται σήμερα στο κόσμο. Μέσα από αυτήν την εργασία θα γίνουν πιο κατανοητοί οι παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση μιας φωτοβολταϊκής μονάδας, καθώς και οι δυσκολίες κατασκευής οι οποίοι προκύπτουν. Επίσης, θα μελετηθούν πιθανές λύσεις, με στόχο την καταπολέμηση των δυσκολιών και τη βελτίωση της απόδοσης. Στην αρχή της παρούσας εργασίας επεξηγούνται ορισμένοι βασικοί ορισμοί τους οποίες συναντούμε σε ολόκληρη την εργασία. Στο 1ο κεφάλαιο γίνεται μια σύντομη περιγραφή της ηλιακής ενέργειας τονίζοντας τα οφέλη που θα μπορούσε να έχει για ένα κράτος από επενδύσεις στην τεχνολογία φωτοβολταϊκών. Στο 2ο κεφάλαιο γίνεται μια σύντομη ιστορική αναδρομή των κυριότερων σταθμών της τεχνολογίας φωτοβολταϊκών, από την αρχή της μέχρι και την περασμένη δεκαετία. Στο 3ο κεφάλαιο γίνεται η επεξήγηση του φωτοβολταϊκού φαινομένου, μαζί με την μελέτη των ημιαγώγιμων υλικών. Τέλος, πραγματοποιείται μια περιγραφή του τρόπου λειτουργίας ενός φωτοβολταϊκού κυττάρου. Στο 4ο κεφάλαιο αναλύονται τα φωτοβολταϊκά μονοκρυσταλλικού πυριτίου, μαζί με όλους τους σχετικούς παράγοντες λειτουργίας τους. Στο 5ο κεφάλαιο αναλύονται τα φωτοβολταϊκά λεπτών υμενίων πυριτίου, μαζί με όλους τους σχετικούς παράγοντες λειτουργίας τους. Στο 6ο κεφάλαιο αναλύονται τα υψηλής απόδοσης ηλιακά κύτταρα πολλαπλών επαφών ΙΙΙ – V, μαζί με όλους τους σχετικούς παράγοντες λειτουργίας τους. Τέλος, στο 7ο κεφάλαιο γίνεται μια σύγκριση όλων των παραμέτρων των παραπάνω αναφερθέντων τύπων φωτοβολταϊκών, καθώς και της απόδοσης κάθε τύπου. Στο τέλος του κεφαλαίου αναπτύσσονται τα συμπεράσματα από όλη την εργασία.