Motivul principal nu este atat unul care tine de tehnologie cat lipsa de informatie. Existenta sistemelor fotovoltaice si rentabilitatea implementarii lor, atat la nivel urban cat si rural nu este cunoscuta de potentialii utilizatori. Deasemenea, exista conceptii gresite privind tehnologia fotovoltaica, ca de exemplu ideea ca sistemele fotovoltaice functioneaza numai in lumina solara intensa, tehnologia este prea sofisticata sau ideea ca ar fi prea scumpa comparativ cu extinderea retelei electrice. In continuare sun t prezentate peste 40 de exemple de aplicatii fotovoltaice eficiente si fiabile care functioneaza atat in Europa cat si in alte tari ale globului. Se demonstreaza astfel urmatoarele caracteristici ale sistemelor fotovoltaice: - exista locuri unde sistemele fotovoltaice reprezinta cea mai simpla si ieftina optiune pentru alimentarea cu energie electrica; - larga varietate de produse care au fost dezvoltate pentru utilizarea sistemelor fotovoltaice; - zonele unde energia electrica fotovoltaica este atat fiabila cat si testata experimental; - exemple de produse care au un potential ridicat de piata. Aceste exemple pot fi deosebit de valoroase pentru persoanele a caror activitate se desfasoara in zone indepartate de surse coventionale de energie, pentru experti in domeniul surselor de energie regenerabila, precum si pentru toti cei interesati in vastul potential ala acestei tehnologii deosebit de flexibile, care este energia fotovoltaica. Exemplele au fost selectionate dintr-un program al Agentiei Internationale de Energie (IEA).
Energia fotovoltaica
Notiuni introductive
Conversia fotovoltaica
Factorii de care depinde eficienta celulelor solare
Conversia fotovoltaica in Romania
Perspective in producerea curentului electric prin efect fotovoltaic
Notiuni introductive
a) Epuizarea iminenta a rezervelor de combustibil fosil traditional (carbune, petrol, gaze naturale), problema majora pentru populatie.
b) Ce trebuie facut, cu ce trebuie compensata epuizarea resurselor fosile ?
- criza energetica la nivel mondial a stimulat pretutindeni in lume cercetarile pentru dezvoltarea si valorificarea eficienta a unor surse noi, alternative de energie.
- Interes deosebit il prezinta Soarele.
- Pamantul primeste de la Soare 5180 Q=5180*2,93*1014 kWh .
- Puterea radiata de Soare in afara atmosferei terestre are o densitate medie de 0,1353 W/cm2 .
- La nivelul solului, densitatea puterii radiate scade datorita absorbtiei si imprastierii diferitelor gaze.
c) Posibilitati de utilizare a energiei solare prin transformarea ei in alte forme de energie decat cea electrica:
- in energie biologica
- in energie mecanca
- in energie termica
d) Calitatea unui dispozitiv de transformare a energiei solare in energie electrica se apreciaza dupa:
- eficienta de conversie
- pretul de cost al dispozitivului
- durata lui de viata
Conversia fotovoltaica
a) Prezentare generala
- Antoine Becquerel a descoperit posibilitatea generarii unui curent electric in circuit sub actiunea luminii (in 1839).
- Frenkel (1935), Landau (1936) au dat explicatii asupra fenomenului.
- Conversia radiatiei solare in energie electrica prin efectul fotovoltaic se realizeaza in celule solare
- Se realizeaza direct, fara etape intermediare de transformare in caldura.
b) Celula solara
- dispozitiv realizat cu materiale semiconductoare.
- clasificarea celulelor solare:
- dupa natura neomogenitatii
- homojonctiune
- heterojonctiune
- celule cu:
- semiconductoare monocristaline
- straturi subtiri
- policristaline sau amorfe
- pe baza de Si cele cu GaAs: dau eficienta de conversie ridicata 18-25%
- CdS policristalin, Si amorf hidrogenat: au randamente mai scazute: 5-12%
c) Aplicatii in care intervin celule solare ca generatoare electrice
- generatoare izolate de mica putere (calculatoare de buzunar, radioreceptoare portabile)
- generatoare locale de putere medie (pompe de irigatii, aparate electrocasnice, vehicule electrice)
- generatoare de mare putere (pentru alimentarea retelei de curent alternativ)
Factorii de care depinde eficienta celulei solare
O celula fotovoltaica transforma doar o parte din energia radianta in energie electrica, restul se pierde ca urmare a unei serii de procese ce se petrec in timpul conversiei:
- procese care intervin cand energia este sub forma de radiatie (pierderi de radiatie)
- procese care intervin dupa ce energia radianta a fost transferata semiconductorului
- pentru fiecare proces se poate defini cate o "eficienta partiala"
· eficienta celulei rezulta ca un produs al tuturor "eficientelor partiale"
- patrunderea luminii prin suprafata
- absorbtia incompleta
- generarea purtatorilor
- pierderi de curent datorate recombinarii
- pierderi de tensiune
· jumatate din energia absorbita de la soare se pierde sub forma de caldura
· aceasta pierdere face ca maximum de eficienta sa fie in jur de 25%.
