Birbaşa enerji çeviriciləri
Fotoelektrik çevirici – foton enerjisini elektrik enerjisinə çevirən yarımkeçirici bir
cihazdır.
İşıq enerjisinin elektrikə çevrilməsi cismin atom quruluşu səviyyəsində baş verir.
Silisium Fotoelektrik çeviricilərin istehsalı üçün ən çox yayılmış materialdır.
Qeyd:
Silisium —
Kimyəvi elementlərin dövri cədvəlində
14-cü element. Yer
kürəsində
oksigendən
sonra ən çox yayılmış ikinci elementdir (28%).
Silisium iki allotrop şəkildəyişməyə malikdir – kristal
və amorf
silisium. Kristal Si
metal parıltılı, çətinəriyən, çox bərk, tünd-qonur rəngli maddədir. Quruluşu almazın
quruluşu ilə oxşardır. Kristal Si – yarımkeçiricidir,
o, cüzi elektrik keçiriciliyinə
malikdir. Onun əsasında hazırlanmış fotoelementlər udulan günəş enerjisinin 10%-
ə qədərini elektrik enerjisinə çevirir.
Silisium metallurgiyada yüksək istiliyə və turşulara davamlı silisiumlu poladların
alınmasında, çox təmiz silisium isə işıq enerjisini elektrik enerjisinə çevirən günəş
batareyalarının hazırlanmasında istifadə olunur.
Hər bir fotoelektrik çeviricisi kiçik ölçülü (təxminən 0,5 V) bir gərginlik istehsal edə
bilər, buna görə də ayrı-ayrı elementlər modullara, modullar isə panellərə yığılır.
Fotoelektrik çeviricilərdə elektromaqnit günəş şüalarının
enerjisinin çevrilməsi
fotovoltaik effektə əsaslanır, hansı ki, yarımkeçirici
strukturlarda onlara günəş
şüalanmasının məruz qaldıqda yaranır.
Fotovoltaik effekt (fotoqalvanik effekt) kimyəvi və fiziki hadisədir və işığın
təsiri altında bir maddədə gərginliyin və ya elektrik cərəyanının yaranması ilə
xarakterizə olunur.
Hazırda fotoelektrik çeviricilərin üstünlük təşkil edən
tətbiq sahəsi Yerin süni
peykləri, orbital stansiyalar, planetlərarası zondlar və digər kosmik uçuş aparatlarır.
Fotoelektrik çeviricilərin əsas üstünlükləri:
İstismar zamanı ətraf mühitə çirkləndirici maddələr yoxdur;
yanacaqlara qənaət;
Hərəkət edən elementlərin olmaması, quraşdırmanın
yüksək istismar
etibarlılığı, 20 il və ya daha çox xidmət müddətini təmin edir;
Aşağı istismar xərcləri;
İstifadəçilərin faktiki ehtiyaclarına uyğun olaraq
sistemin modul prinsipi
(quraşdırmanın gücünü artırmaq üçün panellərin sayını artırmaq kifayətdir).
Fotoelektrik çeviricilərin əsas çatışmazlıqları:
Xüxusi konstruksiyasının yüksək qiyməti;
Günəşin istiqamətləndirilməsi üçün qurğuların zəruriliyi;
Yerin fırlanma və hava şəraiti səbəbindən qeyri-sabit enerji istehsalı;
Fotoelektrik çeviricilərin səthinin tozdan təmizlənməsi ehtiyacı.
Kosmik gəminin orbitə buraxılmasından sonra günəş batareyası panellərini
açan mexanizmlərin mürəkkəbliyi;
İşıqlandırmanın yoxluğunda işləməməsi;
Şüalanmış səthlərin nisbətən böyük sahələri.