Солнечный модуль PSM 2 - 40. Техническая характеристика прибора и его назначение. Конструкция прибора. Технологический маршрут изготовления PSM 2-40

Содержание

1.  Введение......................................................3

2.  Техническая характеристика прибора и его назначение...........5

3.  Конструкция прибора...........................................7

4.  Технология изготовления прибора...............................9

4.1. Технологический маршрут.....................................9

4.2. Технологический цикл.......................................10

5.  Индивидуальное задание.......................................16

6.  Заключение...................................................19

7.  Библиографический список.....................................20

8.  Приложение

8.1. Габаритный чертеж

8.2. Сборочный чертеж

1. Введение

Базовой характеристикой развития общества является энергопотребление. В настоящее время основными источниками энергии являются: органическое топливо (нефть, газ, уголь), атомная энергия, гидроэнергия. Однако используемые виды топлива, во – первых, ограничены в объемах, например, органические виды топлива; во – вторых являются опасными, например, атомная энергия; в – третьих, вызывают загрязнение окружающей среды, уровень которого пропорционален уровню энергопотребления. Одним из путей решения этой проблемы является использование возобновляемых источников энергии: энергии Солнца, ветра, биоэнергетики.

Основными методами преобразования солнечной энергии являются термодинамический цикл, фотоэлектрическое преобразование и биоконверсия. 

Установлено, что энергия, получаемая Землей от Солнца за один час, равна общему количеству энергии, потребляемой людьми в год.  Развитию энергетики на основе использования излучения Солнца уделяется большое внимание, что связано с рядом положительных факторов:

- Экологическая безопасность. В результате сгорания ископаемого топлива образуются газы: двуокись углерода, азот и диоксид азота. Эти газы оказывают существенное влияние на окружающую среду. При использовании солнечной энергии количество отработанных газов незначительно.

- Неограниченность запаса солнечной энергии. Запасы многих ресурсов на Земле ограничены. Подсчитано, что месторождения нефти будут разработаны в течение следующих 43 лет, угля – в течение 174 лет, природного газа – в течение 56 лет, урана – 66 лет. Но солнечная энергия будет существовать всегда. Возможная мощность фотоэлектрических станций составляет более 1000 ТВт, а объем вырабатываемой энергии –  ТВт. [1, c. 75]

Однако широкому развитию фотоэнергетики препятствует существенный фактор – высокая стоимость солнечных элементов.  В 1974 г. стоимость модуля солнечных элементов составляла 50 долл. на 1 Вт пиковой мощности. Стоимость электроэнергии, получаемой от такого модуля, была исключительно высока: 3 долл. за 1 кВт∙ч, предполагая 20 – летний срок работы плюс 50 долл. за 1 Вт пиковой мощности для покрытия стоимости остальных компонентов системы. Стоимость электроэнергии производимой электростанциями, работающими на ископаемом и ядерном топливе, составляет от 5 до 10 центов за 1 кВт∙ч. [2, с. 13] Такая разница побудила приложить огромные усилия к снижению стоимости энергии, вырабатываемой солнечными установками. Исследования охватили материалы, из которых изготавливаются солнечные элементы, структуру элементов и процессы массового производства. В результате стоимость модуля упала на порядок – до 5 долл. за 1 Вт пиковой мощности.  [2, с. 13] В настоящее время стоимость модуля составляет до 1,5 долл. за 1 Вт пиковой мощности. [1, c. 75]

Солнечная фотоэлектрическая установка обладает рядом достоинств, помимо того, что использует чистый и неистощимый источник энергии. Солнечные элементы легко производить массовыми партиями подобно тому, как сейчас производятся транзисторы и интегральные схемы. Это должно привести к снижению их стоимости за счет снижения затрат, достигаемого при массовом производстве.

Производство солнечных элементов в мире сегодня превышает 500 МВт ежегодно. [1, c. 75] Если в использовании солнечной энергии в промышленных масштабах еще много проблем, то в повседневный быт многих и многих миллионов людей гелиосистемы вошли прочно и навсегда.

2. Техническая характеристика прибора и его назначение

Солнечный модуль PSM 2-40 на основе монокристаллического кремния преобразует прямое солнечное излучение в электрический ток постоянного напряжения. Применятся для обеспечения электроэнергией:

-  жилых коттеджей

-  объектов, удаленных от ЛЭП

-  объектов с перебойным электроснабжением

-  систем водоснабжения и опреснения

-  сельскохозяйственных объектов

Электрические параметры таких модулей представляются в виде вольтамперной характеристики, снятой при стандартных условиях (Standard Test Condition - STC), т.е. когда мощность солнечной радиации составляет 1000 , температура элементов - 25°С и солнечный спектр – на широте 45° (рис. 2.1).