Félvezető fotodetektorok és napelemek elmélete és gyakorlati megvalósítása 1 - PowerPoint PPT Presentation

f lvezet fotodetektorok s napelemek elm lete s gyakorlati megval s t sa 1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Félvezető fotodetektorok és napelemek elmélete és gyakorlati megvalósítása 1 PowerPoint Presentation
Download Presentation
Félvezető fotodetektorok és napelemek elmélete és gyakorlati megvalósítása 1

play fullscreen
1 / 36
Félvezető fotodetektorok és napelemek elmélete és gyakorlati megvalósítása 1
154 Views
Download Presentation
duaa
Download Presentation

Félvezető fotodetektorok és napelemek elmélete és gyakorlati megvalósítása 1

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. Félvezető fotodetektorok és napelemek elmélete és gyakorlati megvalósítása1 dr. Mizsei János, 2006-2013

  2. Főcímek: a napenergia fő jellemzői, a fúziós - fotovoltaikus energiatermelő rendszer működése, a fény és a félvezető kölcsönhatása, az energiatranszport, a beérkező energia spektruma, az energiaátalakítás folyamata, az ideális napelem jellemzői, a legkedvezőbb munkaponti beállítás megkeresése, a legkedvezőbb félvezetőanyag kiválasztása, a legkedvezőbb rétegszerkezet kialakításának szempontjai, napelem cellák, kapcsolat a gyakorlati megvalósítás és az elmélet között.

  3. Fúziós - fotovoltaikus energiatermelő rendszer

  4. Az energiatranszport folyamatának részletei...

  5. A besugárzás különféle feltételeiAM - air mass

  6. abszorpciós tényező A fény és a félvezető kölcsönhatása x

  7. Q x A fény és a félvezető kölcsönhatása Q Q Q Q Å Å Å Å A generációs ráta:

  8. Ami beérkezik… (energiaspektrum)

  9. SI=0 http://jas.eng.buffalo.edu/index.html

  10. SI=0

  11. Ideális napelem (fotodióda) karakterisztikák

  12. Ideális napelem (fotodióda) karakterisztikák Konstrukció: rejtve

  13. Ideális napelem (fotodióda) karakterisztikák Konstrukció: rejtve

  14. A fény detektálás szempontjából legkedvezőbb munkaponti beállítások Szakadás (I=0), a karakterisztika logaritmikus lesz: Rövidzár (vagy záróirányú előfeszítés), a karakterisztika lineáris lesz: A fotonfluxus:

  15. Gazdaságos képletgyűjtemény

  16. A fototranzisztor hn n p n+ Fototranzisztor: a kollektoráram a fotogenerált (bázis)áram B-szerese (de némi +UCE előfeszítés szükséges lehet)

  17. Az energiatermelés szempontjából legkedvezőbb munkaponti beállítás megkeresése I FF, Fill Faktor

  18. Az energiatermelés szempontjából legkedvezőbb munkaponti beállítás …mert T>0 K-en nyitva van a pn átmenet ! Miért nem T=0K ??? I U

  19. Ami beérkezik… (energiaspektrum, energia-sűrűség, foton/sec/cm2/eV) Ami beérkezik… (összes, W-nél nagyobb energiájú fotonok száma, eloszlásfüggvény, foton/sec/cm2)

  20. a beérkező energia spektruma a beérkező összes teljesítmény: A legkedvezőbb félvezetőanyag kiválasztása

  21. A legkedvezőbb félvezetőanyag-földi körülmények között-energiakoncentrálás nélkül, illetve -ezerszeres energiakoncentrációval Cu(In,Ga)Se2

  22. Árapály vagy hullámzás energiájával működő vízikerék Szinuszos hullámzást („A” amplitúdóval) feltételezve Pmax nyerhető H=0.39A gátmagasság esetén Fölösleges A Gát H Nem hasznosítható

  23. A legkedvezőbb rétegszerkezet kialakításának szempontjai optimális anyagválasztás (tiltott sáv szélessége, kisebbségi töltéshordozók élettartama), a pn átmenet (potenciálgát) létrehozása, természete, adalékolása és mélysége, a kontaktusok minősége (felületi rekombináció, soros ohmikus ellenállás). Konkrétabban: példákon keresztül.

  24. Napelem cellákpn átmenet(ek), fém-félvezető átmenetek, MOS szerkezetek egykristályos, multikristályos, (polikristályos), amorf, elemi, vegyület félvezetőkből tömb, vékonyréteg kivitelben a beépített potenciál eredete, konstrukció választás anyagválasztás technológia választás

  25. A pn átmenetes PEARL cella (Si egykristály, tömb) Miért is jó?

  26. Tandem cella (Si egykristály, tömb, több átmenettel)

  27. Inverziós cella Schottky gátas cella (Si egykristály, tömb)

  28. Vékonyréteg napelem szerkezetek L kicsi, Wg nagy, elnyelés: kicsi.

  29. Rétegezett amorf Si napelem szerkezet:vékonyréteg

  30. Rétegezett amorf Si – kristályos Si napelem szerkezet:vékonyréteg+tömb p+ i n i n+

  31. Cu(In,Ga)Se2vékonyréteg cella

  32. Cu(In,Ga)Se2vékonyréteg cella: energia sávdiagram energia mélység

  33. Összehasonlítás http://pveducation.org/pvcdrom

  34. A fejlődés

  35. Gyakorlati kivitel, szemléltető példák:

  36. Összefoglalás napenergia (fúziós energia)-> villamos energia a beépített potenciál segítségével optimálás (munkapont, technológia) gyakorlati kivitel, szemléltető példák. http://nasa.web.elte.hu/Asimov/solarcell_hu/index.html