Egwyddor cynhyrchu pŵer celloedd ffotofoltäig
Mae egwyddor weithredol celloedd ffotofoltäig yn seiliedig ar yr effaith ffotodrydanol, sy'n golygu pan fydd ffotonau'n cael eu harbelydru ar ddeunyddiau lled-ddargludyddion, cynhyrchir parau tyllau electron. Mae'r electronau a'r tyllau hyn yn cael eu gwahanu o dan weithred maes trydan, gan gynhyrchu cerrynt trydan. Gellir esbonio ei broses waith benodol fel a ganlyn:
Amsugno ffoton:Pan fydd golau'r haul yn disgleirio ar gell ffotofoltäig, mae deunyddiau lled-ddargludyddion (fel silicon) yn amsugno ffotonau.
Cynhyrchu parau tyllau electron:Pan fydd egni'r ffoton yn fwy nag egni bandgap y lled-ddargludydd, bydd yn cyffroi electronau i drosglwyddo o'r band falens i'r band dargludiad, gan ffurfio parau tyllau electronau.
Gwahanu maes trydan:Ar gyffordd pn y gell batri, mae maes trydan adeiledig yn gwahanu electronau a thyllau, gan achosi electronau i symud tuag at y rhanbarth n a thyllau i symud tuag at y rhanbarth p.
Ffurfiant presennol:Mewn cylched allanol, mae electronau'n llifo trwy wifrau i ffurfio cerrynt ac allbwn ynni trydanol.
1. Beth yw cracio cudd mewn celloedd ffotofoltäig?
Mae craciau micro mewn celloedd ffotofoltäig yn cyfeirio at graciau bach sy'n bodoli y tu mewn neu ar wyneb y gell, nad ydynt efallai'n weladwy i'r llygad noeth ond a all gael effaith sylweddol ar berfformiad a hyd oes y gell.
a) Lleihau maes cynhyrchu pŵer effeithiol:Ni all yr ardal crac cudd gymryd rhan yn effeithiol mewn trosi ffotodrydanol, gan leihau ardal cynhyrchu pŵer effeithiol y gell batri. Gan arwain at ostyngiad mewn effeithlonrwydd cynhyrchu pŵer cyffredinol.
b) Cynyddu ymwrthedd:Gall craciau cudd achosi ymwrthedd lleol i gynyddu, gan ei gwneud hi'n anodd i electronau lifo'n esmwyth yn yr ardal crac cudd. Gan arwain at gynnydd mewn ymwrthedd cyfres, gostyngiad yn ffactor llenwi (FF) y celloedd batri, a gostyngiad mewn pŵer allbwn.
c) Diffyg cyfatebiaeth ar hyn o bryd:Gall craciau cudd achosi cerrynt anwastad y tu mewn i'r gell batri, gyda cherrynt is mewn rhai ardaloedd. Gall diffyg cyfatebiaeth gyfredol mewn cyfres o gelloedd batri cysylltiedig effeithio ar berfformiad llinyn y batri cyfan a lleihau allbwn cydrannau.
d) Effaith man poeth:Gall y gwrthiant uchel yn yr ardal crac cudd achosi gorboethi lleol, gan ffurfio mannau poeth. Gall mannau poeth niweidio celloedd batri neu achosi tanau, gan effeithio'n ddifrifol ar ddiogelwch y system.
e) Heneiddio cyflymach:Gall craciau cudd wneud strwythur celloedd batri yn fwy bregus ac yn agored i niwed pellach o amgylcheddau allanol megis newidiadau tymheredd, straen mecanyddol, ac ati. Mae oes celloedd batri yn cael ei fyrhau ac mae eu sefydlogrwydd hirdymor yn lleihau.
f) Gollyngiadau cyfredol:Gall craciau cudd achosi cerrynt i ollwng o'r ardal graciau cudd, gan ffurfio llwybrau cerrynt diangen. Gan arwain at ostyngiad yn effeithlonrwydd cyffredinol y celloedd batri a gostyngiad yn allbwn ynni trydanol.
Rhesymau dros ffurfio craciau cudd:
1) Straen yn ystod y broses weithgynhyrchu:
a) Yn ystod y broses dorri, weldio a phecynnu celloedd batri, gellir cynhyrchu straen mecanyddol, gan arwain at graciau cudd.
b) Yn ystod y broses trin gwres, gall newidiadau tymheredd achosi straen thermol, gan arwain at graciau cudd.
2) Dirgryniad ac effaith yn ystod cludo a thrin
Wrth gludo a thrin, os caiff ei becynnu'n amhriodol, efallai y bydd celloedd batri yn destun dirgryniad ac effaith, gan arwain at graciau cudd.
3) Straen mecanyddol yn ystod y gosodiad: Gall gweithrediad amhriodol, cywasgu mecanyddol gormodol, ac ymestyn yn ystod y gosodiad achosi craciau cudd yn y celloedd batri.
4) Effaith amodau amgylcheddol
Yn ystod gweithrediad gwirioneddol, mae celloedd batri yn cael eu heffeithio gan ffactorau amgylcheddol megis newidiadau tymheredd, llwythi gwynt, a llwythi eira, gan arwain at graciau cudd.
Dull profi:
Prawf EL (prawf electroluminescence)
Egwyddor:Trwy gymhwyso cerrynt, mae'r gell batri yn allyrru golau, a defnyddio camera isgoch i ganfod allyriad golau y gell batri. Bydd y craciau cudd yn ymddangos fel smotiau tywyll.
Manteision:Gall arddangos dosbarthiad a difrifoldeb craciau cudd yn reddfol.
Anfantais:Mae angen ei wneud o dan amodau ystafell dywyll ac mae'r llawdriniaeth yn gymhleth.
Egwyddor delweddu thermol isgoch:Trwy ganfod delwedd delweddu thermol isgoch y gell batri, nodwch yr ardal annormal tymheredd a achosir gan graciau cudd.
Manteision:Gall ganfod celloedd batri ardal fawr yn gyflym ac yn annistrywiol.
Anfanteision:Gofynion uchel ar gyfer profi offer a chost uchel.
Profi ffotoluminescence (PL).
Egwyddor:Defnyddio arbelydru laser i ganfod nodweddion ffotoluminescence celloedd batri. Bydd goleuedd y crac cudd yn dangos newidiadau sylweddol.
Manteision:Cyflymder canfod cyflym, sy'n addas ar gyfer archwiliad llinell gynhyrchu.
Anfantais:Mae ganddo ofynion uchel ar gyfer offer canfod a'r amgylchedd.
Profion uwchsonig
Egwyddor:Defnyddio nodweddion myfyrio a throsglwyddo uwchsain i ganfod craciau cudd y tu mewn i gelloedd batri.
Manteision:Sensitifrwydd uchel ar gyfer canfod craciau cudd, yn gallu canfod craciau cudd llai.
Anfanteision:Mae'r offer yn gymhleth ac mae angen sgiliau proffesiynol ar gyfer gweithredu.
Sut i atal yn bennaf o'r achosion a grybwyllir uchod
Gwella prosesau gweithgynhyrchu
Proses dorri:Defnyddir technoleg torri annistrywiol i leihau'r straen mecanyddol a gynhyrchir.
Proses weldio:Optimeiddio paramedrau weldio i leihau effaith straen thermol.
Proses becynnu:Defnyddio deunyddiau pecynnu hyblyg i leihau effaith straen mecanyddol.
Optimeiddio cludiant a thrin
Dyluniad pecynnu:Defnyddio deunyddiau pecynnu sy'n amsugno sioc i leihau dirgryniad ac effaith wrth eu cludo.
Manylebau gweithredu:Datblygu manylebau gweithrediad trin manwl i leihau difrod mecanyddol yn ystod y broses drin.
Rhagofalon yn ystod gosod
Gosodiad proffesiynol:Sicrhewch fod personél gosod wedi derbyn hyfforddiant proffesiynol i osgoi gweithrediad amhriodol sy'n arwain at graciau cudd.
Amddiffyniad mecanyddol:Yn ystod y gosodiad, defnyddiwch ddyfeisiau amddiffynnol i osgoi difrod i'r celloedd batri rhag straen mecanyddol.
Monitro a chynnal a chadw amgylcheddol
Monitro amgylcheddol:Monitro amgylchedd gweithredu celloedd batri yn rheolaidd i osgoi difrod o amgylcheddau eithafol.
Cynnal a chadw rheolaidd:Cynnal ac archwilio celloedd ffotofoltäig yn rheolaidd i ganfod a mynd i'r afael â materion cracio cudd yn brydlon.