Нарны хавтан гэдэг нь нарны гэрлийг шингээх замаар фотоэлектрик эффект эсвэл фотохимийн нөлөөгөөр нарны цацрагийг шууд болон шууд бусаар цахилгаан энерги болгон хувиргадаг төхөөрөмж юм.Ихэнх нарны хавтангийн гол материал нь "цахиур" юм.Фотоныг цахиурын материалаар шингээдэг;фотонуудын энерги нь цахиурын атомууд руу шилждэг бөгөөд энэ нь электронууд шилжиж, чөлөөт электронууд болж PN уулзварын хоёр талд хуримтлагдан потенциалын зөрүү үүсгэдэг.Гадаад хэлхээг асаахад энэ хүчдэлийн нөлөөгөөр тодорхой гаралтын хүчийг бий болгохын тулд гадаад хэлхээгээр гүйдэл гүйх болно.Энэ үйл явцын мөн чанар нь: фотоны энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргах үйл явц юм.
Нарны хавтангийн эрчим хүчний тооцоо
Нарны хувьсах гүйдлийн эрчим хүч үйлдвэрлэх систем нь нарны хавтан, цэнэгийн хянагч, инвертер, батерейгаас бүрдэнэ;нарны тогтмол гүйдлийн эрчим хүч үйлдвэрлэх систем нь инвертерийг оруулаагүй болно.Нарны эрчим хүч үйлдвэрлэх системийг ачаалалд хангалттай эрчим хүчээр хангахын тулд бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг цахилгаан хэрэгслийн чадлын дагуу оновчтой сонгох шаардлагатай.Тооцооллын аргыг нэвтрүүлэхийн тулд 100 Вт гаралтын хүчийг аваад өдөрт 6 цаг ашиглана уу.
1. Эхлээд өдөрт ватт-цагийн зарцуулалтыг тооцоолно (инвертерийн алдагдлыг оруулаад): хэрэв инвертерийн хувиргах үр ашиг 90% бол гаралтын чадал 100Вт байвал бодит гаралтын чадал 100Вт/90% байх ёстой. =111W;өдөрт 5 цаг ашиглавал гаралтын чадал 111Вт*5 цаг=555Вт.ц.
2. Нарны зайг тооцоолох: Өдөр тутмын 6 цагийн үр дүнтэй нарны цагаар, цэнэглэх үр ашиг, цэнэглэх явцад гарах алдагдлыг харгалзан үзэхэд нарны хавтангийн гаралтын чадал 555Wh/6h/70%=130W байх ёстой.Тэдгээрийн дотор 70% нь нарны хавтанг цэнэглэх явцад ашигладаг бодит эрчим хүч юм.
Нарны хавтангаар эрчим хүч үйлдвэрлэх үр ашиг
Нэг талст цахиурын нарны энергийн фотоэлектрик хувиргах үр ашиг нь 24% хүртэл байгаа нь бүх төрлийн нарны зайн фотоэлектрик хувиргах хамгийн өндөр үр ашиг юм.Гэхдээ нэг талст цахиурт нарны зайг үйлдвэрлэхэд маш үнэтэй тул өргөн цар хүрээтэй, олон тоогоор өргөнөөр ашиглагдаагүй байна.Поликристал цахиур нарны зай нь үйлдвэрлэлийн зардлын хувьд нэг талст цахиурт нарны зайнаас хямд боловч поликристал цахиурын нарны эсийн фотоэлектрик хувиргах үр ашиг хамаагүй бага байдаг.Түүнчлэн поликристалл цахиурын нарны зайн ашиглалтын хугацаа нь нэг талст цахиурын нарны зайнаас богино байдаг..Тиймээс зардлын гүйцэтгэлийн хувьд нэг талст цахиур нарны эсүүд арай дээр юм.
Судлаачид зарим нийлмэл хагас дамжуулагч материалууд нь нарны фотоэлектрик хувиргах хальсанд тохиромжтой болохыг тогтоожээ.Жишээлбэл, CdS, CdTe;III-V нийлмэл хагас дамжуулагч: GaAs, AIPInP гэх мэт;Эдгээр хагас дамжуулагчаар хийсэн нимгэн хальсан нарны эсүүд нь фотоэлектрик хувиргах сайн үр ашгийг харуулдаг.Олон тооны градиент энергийн зурвас бүхий хагас дамжуулагч материалууд нь нарны энерги шингээх спектрийн хүрээг өргөжүүлж, улмаар фотоэлектрик хувиргалтын үр ашгийг дээшлүүлдэг.Тиймээс нимгэн хальсан нарны зайн олон тооны практик хэрэглээ нь өргөн боломжийг харуулж байна.Эдгээр олон бүрэлдэхүүн хэсэгтэй хагас дамжуулагч материалуудын дотроос Cu(In,Ga)Se2 нь нарны гэрлийг маш сайн шингээдэг материал юм.Үүний үндсэн дээр цахиураас хамаагүй өндөр фотоэлектрик хувиргах үр ашигтай нимгэн хальсан нарны зайг зохион бүтээх боломжтой бөгөөд фотоэлектрик хувиргах хурд нь 18% байна.
Нарны хавтангийн ашиглалтын хугацаа
Нарны хавтангийн ашиглалтын хугацаа нь эсийн материал, дарагдсан шил, EVA, TPT гэх мэт материалаар тодорхойлогддог.Ерөнхийдөө илүү сайн материал ашигладаг үйлдвэрлэгчдийн хийсэн хавтангийн ашиглалтын хугацаа 25 жил хүрдэг боловч хүрээлэн буй орчны нөлөөлөл, нарны зай хавтангийн материал цаг хугацааны явцад хөгширнө.Ердийн нөхцөлд 20 жил ашигласны дараа эрчим хүч 30%, 25 жил ашигласны дараа 70% буурна.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 12-р сарын 30