Ogniwa słoneczne. Budowa, technologia i zastosowanie

Ogniwa słoneczne. Budowa, technologia i zastosowanie

Dostępność:w magazynie 2 egz.
Czas realizacji:24 h
ISBN:978-83-206-1847-1
EAN:9788320618471
Kod tytułu:45121
Szerokość:165 mm
Wysokość:238 mm
59,00 zł
53,10 zł
Cena netto: 50,57 zł
(5% VAT)
Ilość stron 411
Miejsce wydania Warszawa
Numer wydania 1
Oprawa miękka
Rok wydania 2013
Typ Książka
PKWiU 58.11.1
Język polski
Monograficzne kompleksowe ujęcie zagadnień związanych z przemianą energii słonecznej w elektryczną. Scharakteryzowano promieniowanie słoneczne, opisano zasady doboru optymalnego kąta nachylenia odbiornika tego promieniowania oraz konwersję fotowoltaiczną. Przedstawiono budowę, charakterystyki i technologie produkcji ogniw fotowoltaicznych oraz różne konfiguracje systemów fotowoltaicznych zasilających obiekty stacjonarne. Poruszono także zagadnienie zasilania środków transportu energia słoneczną oraz aspekty prawne, społeczne, ekonomiczne i normalizacyjne dotyczące wykorzystania ogniw słonecznych. Ponadto przedstawiono metody konwersji energii słonecznej w energię cieplną oraz przykłady zastosowań kolektorów cieplnych w Polsce i na świecie.

Odbiorcy książki: ekolodzy i inżynierowie zajmujący się odnawialnymi źródłami energii oraz studenci szkół wyższych i studiów podyplomowych o specjalnościach: energetyka, elektrotechnika, fizyka, budownictwo, ekologia transportu i ochrona środowiska.

Spis treści:

Przedmowa
Wykaz oznaczeń
Wykaz skrótów
1. Energia Słońca
1.1. Charakterystyka Słońca
1.2. Promieniowanie emitowane z powierzchni Słońca
1.3. Zależności opisujące energię Słońca
1.3.1. Relacje między kątami opisującymi położenie odbiornika energii względem Słońca
1.3.2. Składowe promieniowania słonecznego
1.3.3. Modele wyznaczania gęstości strumienia promieniowania słonecznego
1.4. Wyznaczanie optymalnego kąta pochylenia odbiornika promieniowania słonecznego ze względu na maksimum energii
1.4.1. Dyskusja optymalizacji orientacji przestrzennej odbiornika energii słonecznej ze względu na maksymalny zysk energetyczny
1.4.2. Optymalizacja ustawienia odbiornika na podstawie symulacji komputerowej
1.4.3. Warunki i wyniki pomiarów gęstości mocy promieniowania
1.4.4. Podsumowanie
1.5. Metody konwersji energii słonecznej
1.6. Zalety i wady energetyki słonecznej
Literatura do rozdziału 1
2. Cieplna energetyka słoneczna
2.1. Metody konwersji energii słonecznej w energię cieplną
2.2. Kolektory
2.2.1. Ogólna charakterystyka
2.2.2. Kolektory cieczowe
2.2.2.1. Kolektory płaskie i rurowe
2.2.2.2. Kolektory cieczowe skupiające
2.2.3. Kolektory powietrzne i próżniowe
2.3. Słoneczne instalacje cieplne na świecie
2.3.1. Elektrownie cieplne
2.3.2. Światowi potentaci
2.3.3. Przykłady aplikacji kolektorów cieplnych
2.4. Cieplna energetyka słoneczna w Polsce
2.4.1. Rozkład całkowitego promieniowania słonecznego
2.4.2. Możliwości wykorzystania energii słonecznej do celów termicznych
2.4.3. Przykłady aplikacji
Literatura do rozdziału 2
3. Konwersja energii słonecznej w elektryczną
3.1. Zjawisko fotowoltaiczne wewnętrzne
3.1.1. Mechanizm zjawiska
3.1.2. Powstawanie bariery potencjału
3.2. Kalendarium wydarzeń w rozwoju konwersji fotowoltaicznej
3.2.1. Antoine Cesar Becquerel i jego odkrycie
3.2.2. Badania zjawiska fotowoltaicznego w XIX wieku
3.2.3. Teoria Alberta Einsteina
3.2.4. Jan Czochralski i jego metoda
3.2.5. Dalszy rozwój fotowoltaiki
3.2.6. Witold Żdanowicz – pionier fotowoltaiki w Polsce
3.2.7. Najnowsze osiągnięcia
Literatura do rozdziału 3
4. Rozwiązania materiałowe, konstrukcyjne i eksploatacyjne ogniw fotowoltaicznych
4.1. Podział materiałowy i strukturalny ogniw fotowoltaicznych
4.2. Ogniwa krzemowe
4.2.1. Ogólna charakterystyka krzemu
4.2.2. Ogniwa mono- i polikrystaliczne
4.2.3. Ogniwa z krzemu amorficznego
4.2.4. Cienkowarstwowe ogniwa krystaliczne
4.2.5. Nowe rozwiązania
4.2.5.1. Ogniwa PERL i RP-PERC
4.2.5.2. Ogniwo monokrystaliczno-amorficzne HIT
4.2.5.3. Rozwiązania cienkowarstwowe sliver
4.2.5.4. Ogniwa krzemowe SphelarąR
4.2.6. Właściwości ogniw fotowoltaicznych wykonanych z krzemu w różnych technologiach
4.3. Ogniwa z tellurku kadmu
4.3.1. Ogólna charakterystyka tellurku kadmu
4.3.2. Rozwiązania krystaliczne i cienkowarstwowe
4.4. Ogniwa z arsenku galu
4.4.1. Ogólna charakterystyka arsenku galu
4.4.2. Struktury krystaliczne i cienkowarstwowe
4.5. Ogniwa z diselenku indowo-miedziowego (CIS) i ich modyfikacje (CIGS)
4.6. Moduły o mocy Wp
4.7. Ogniwa fotowoltaiczne typu tandem
4.8. Ogniwa fotowoltaiczne z nanorurkami
4.9. Ogniwa organiczne
4.9.1. Ogólna charakterystyka ogniw
4.9.2. Wybrane rozwiązania planarne i struktury 3D
4.9.3. Ogniwo barwnikowe Grätzela
4.9.4. Nowe rozwiązania
4.10. Ogniwo fotowoltaiczno-fototermiczne o konwersji kombinowanej
4.11. Ogniwo termofotowoltaiczne o konwersji promieniowania podczerwonego
4.12. Ogniwa zintegrowane z architekturą
4.12.1. Charakterystyka ogniw fotowoltaicznych stosowanych w budownictwie
4.12.2. Systemy dachowe
4.12.3. Moduły fasadowe i transparentne okienne
4.12.4. Nowe rozwiązania BIPV i znani producenci
4.13. Ogniwa współpracujące z koncentratorami
4.13.1. Koncentratory w układzie nadążnym
4.13.2. Nowe rozwiązania
Literatura do rozdziału 4
5. Wybrane właściwości ogniw fotowoltaicznych
5.1. Absorpcyjność
5.2. Refleksyjność
5.3. Strumień fotonów w funkcji wybranych parametrów ogniwa
5.4. Gęstość fotoprądu emitera i bazy
5.5. Wydajność kwantowa
5.5.1. Wydajność zewnętrzna i wewnętrzna
5.5.2. Wpływ prędkości rekombinacji na wydajność kwantową
5.5.3. Wpływ średniej drogi dyfuzji na wydajność kwantową
5.6. Czynnik spektralny
5.7. Badania ogniw fotowoltaicznych w warunkach promieniowania o różnych długościach fali w zakresie światła widzialnego
5.7.1. Warunki i obiekty badań
5.7.2. Wyniki badań
5.7.3. Podsumowanie
Literatura do rozdziału 5
6. Schemat zastępczy, parametry i charakterystyki ogniwa fotowoltaicznego
6.1. Schemat zastępczy ogniwa i jego parametry
6.2. Charakterystyki prądowo-napięciowe ogniwa fotowoltaicznego
6.2.1. Wyznaczanie zależności prądowo-napięciowych w funkcji parametrów ogniwa
6.2.2. Symulacja charakterystyk wybranych ogniw w funkcji nasłonecznienia i temperatury
6.2.3. Parametry charakterystyczne ogniw
6.3. Charakterystyka mocy i sprawność ogniwa fotowoltaicznego
6.3.1. Wpływ nasłonecznienia i temperatury na moc
6.3.2. Wpływ nasłonecznienia i temperatury na sprawność
6.3.3. Optymalizacja pracy w wyniku kształtowania obciążenia ogniwa
6.4. Współpraca baterii słonecznej z silnikiem prądu stałego zasilającym wentylator
6.4.1. Schemat ideowy badanego układu
6.4.2. Model matematyczny
6.4.3. Przykładowe wyniki symulacji
6.5. Praca ogniw fotowoltaicznych w różnych konfiguracjach połączeń
6.6. Wpływ zacienienia na pracę modułu fotowoltaicznego
Literatura do rozdziału 6
7. Technologia produkcji
7.1. Ogniwa krzemowe
7.1.1. Krzem do produkcji ogniw słonecznych
7.1.2. Wytwarzanie bloków krzemu monokrystalicznego
7.1.2.1. Rodzaje technologii
7.1.2.2. Metoda Czochralskiego
7.1.2.3. Metoda topienia strefowego
7.1.3. Otrzymywanie bloków krzemu polikrystalicznego
7.1.3.1. Rodzaje technologii
7.1.3.2. Metoda Bridgmana
7.1.3.3. Metoda odlewania bloku
7.1.4. Cięcie bloków krzemowych na płytki
7.1.5. Dalsza obróbka płytek krzemowych
7.1.6. Łączenie ogniw w moduły
7.1.7. Wytwarzanie taśm krzemowych
7.1.7.1. Przegląd metod wyciągania taśm krzemowych
7.1.7.2. Wytwarzanie taśmy typu WEB
7.1.7.3. Metoda krawędziowego doprowadzania materiału
7.1.7.4. Metoda ribbon to ribbon
7.1.7.5. Metoda SOC
7.1.7.6. Proces ESR
7.1.7.7. Metoda RGS
7.1.8. Inne technologie dla ogniw krzemowych
7.1.8.1. Uwodorniony krzem amorficzny
7.1.8.2. Elastyczny układ krzemowy
7.1.8.3. Technologia ogniw sliver
7.1.8.4. Technologia ogniw SphelarąR
7.2. Ogniwa cienkowarstwowe wykonane w technologii innej niż krzemowa
7.2.1 CdS/CdTe i CIGS
7.2.2. Ogniwa cienkowarstwowe GaAs
7.2.3. Technologia samoczyszczenia ogniw słonecznych
Literatura do rozdziału 7
8. Instalacje fotowoltaiczne
8.1. Konfiguracje systemów fotowoltaicznych
8.2. Elementy instalacji fotowoltaicznej
8.2.1. Wprowadzenie
8.2.2. Moduły fotowoltaiczne
8.2.3. Trackery
8.2.4. Akumulatory
8.2.5. Regulatory ładowania
8.2.6. Falowniki
8.2.7. Systemy monitorujące
8.2.8. Zabezpieczenia systemów fotowoltaicznych
8.2.9. Konstrukcja nośna i kable
8.3. Zestaw hybrydowy
8.4. Specyfikacja zapotrzebowania na energię. Sprawność i koszty
8.5. Montaż, obsługa i konserwacja instalacji fotowoltaicznej
Literatura do rozdziału 8
9. Obszary i przykłady zastosowań ogniw fotowoltaicznych
9.1. Dotychczasowe tempo rozwoju instalacji fotowoltaicznych i perspektywy
9.2. Ogniwa słoneczne w urządzeniach powszechnego użytku małej mocy
9.3. Systemy autonomiczne
9.3.1. Przegląd możliwości aplikacji
9.3.2. Zasilanie oświetlenia
9.3.3. Biletomaty i parkomaty
9.3.4. Latarnie morskie
9.3.5. Systemy ostrzegania i sygnalizacji
9.4. Układy współpracujące z siecią
9.4.1. Systemy rozproszone BIPV
9.4.2. Systemy scentralizowane
9.5. Systemy hybrydowe
9.6. Zastosowania w kosmonautyce
Literatura do rozdziału 9
10. Zastosowanie energii Słońca i podczerwieni do zasilania w środkach transportu
10.1. Samochody słoneczne
10.1.1. Metody zasilania
10.1.2. Historyczne prototypy
10.1.3. Samochody wyścigowe i ich parametry konstrukcyjno-eksploatacyjne
10.2. Najważniejsze aspekty projektowania pojazdu słonecznego
10.2.1. Strategia projektowania i optymalizacja ruchu
10.2.2. Moc potrzebna do pokonania oporów jazdy
10.2.3. Moc pozyskiwana na drodze konwersji fotowoltaicznej
10.2.4. Moc uzupełniająca z akumulatora
10.2.5. Materiały i elementy konstrukcyjne stosowane w samochodach słonecznych
10.3. Charakterystyki ruchu samochodu słonecznego w funkcji jego parametrów i warunków zewnętrznych
10.3.1. Wpływ parametrów konstrukcyjno-eksploatacyjnych samochodu słonecznego na jego charakterystyki ruchu
10.3.2. Optymalizacja doboru prędkości w samochodzie słonecznym z doładowaniem akumulatora podczas jazdy ze względu na maksymalny zasięg
10.3.3. Bilans mocy pojazdu elektrycznego zasilanego energią Słońca
10.3.4. Wnioski i uwagi do przeprowadzonych symulacji komputerowych
10.3.5. Samochód słoneczny Hannibal
10.4. Samochody konwencjonalne zasilane energią Słońca
10.4.1. Samochody elektryczne
10.4.1.1. Solar Bug
10.4.1.2. Jeep elektryczny
10.4.2. Rozwiązania hybrydowe
10.4.2.1. Samochodowe panele PV
10.4.2.2. Connector1
10.4.2.3. Peugeot BB1 Concept
10.4.2.4. Fisker Karma
10.4.2.5. Inne rozwiązania
10.4.2.6. Solar Energy Station
10.5. Inne środki transportu zasilane energią słoneczną
10.5.1 Pociąg słoneczny
10.5.2. Samoloty zasilane energią słoneczną
10.5.2.1. Prace NASA
10.5.2.2. Solar Challenger
10.5.2.3. Helios
10.5.2.4. Solar Impulse
10.5.2.5. Polski samolot słoneczny Phoenix
10.5.3. Jednostki pływające zasilane energią słoneczną
10.5.3.1. Katamaran Sun
10.5.3.2. Tramwaj wodny Słonecznik
10.5.3.3. Katamaran pasażerski Solar
10.5.3.4. Łodzie solarne Fiten Solar Team
10.5.3.5. Etapy projektowania łodzi zasilanych energią słoneczną
Literatura do rozdziału
11. Zagadnienia prawne, społeczne, ekonomiczne, normalizacja, edukacja i promocja, recykling
11.1. Zagadnienia prawne i społeczne
11.2. Koszt systemu PV
11.3. Koszty zewnętrzne
11.4. Normalizacja
11.5. Konwersja fotowoltaiczna w promocji i edukacji
11.6. Recykling modułów fotowoltaicznych
11.6.1. Problemy recyklingu, koszty, technologie
11.6.2. Linie pilotażowe odzysku i ponownego wykorzystania modułów krzemowych
11.6.3. Metoda odzysku i ponownego wykorzystania modułów z CdTe
Literatura do rozdziału
12. Fotowoltaika w Polsce
12.1. Możliwości sektora fotowoltaiki
12.2. Prace naukowo-badawcze
12.2.1. Laboratorium Fotowoltaiczne Instytutu Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN w Kozach
12.2.2. Prace Instytutu Technologii Materiałów Elektronicznych
12.2.3. Laboratorium Energetyki Odnawialnej w Sulechowie
12.3. Największe inwestycje fotowoltaiczne w Polsce
12.3.1. Wprowadzenie
12.3.2. Instalacja PV Warszawa-Wawer
12.3.3. Instalacja fotowoltaiczna na Wojewódzkim Specjalistycznym Szpitalu im. dr. Władysława Biegańskiego w Łodzi
12.3.4. Instalacja fotowoltaiczna na wytwórni mrożonek Frosta w Bydgoszczy
12.3.5. Instalacja PV na Politechnice Warszawskiej
12.3.6. Instalacja PV na budynku ambasady japońskiej w Warszawie
12.3.7. Instalacja fotowoltaiczna w Polkowicach
12.3.8. Instalacja fotowoltaiczna w Rybniku
12.3.9. Instalacja fotowoltaiczna w Rzeszowie
12.3.10. Elektrownia słoneczna w Wierzchosławicach
12.3.11. Projekt elektrowni fotowoltaicznej w Gryźlinach pod Olsztynem
12.3.12. Projekt elektrowni fotowoltaicznej na budynku hotelowym Centrum Badawczego Polskiej Akademii Nauk w Jabłonnie
12.3.13. Największa fotowoltaiczna instalacja dachowa w Polsce
12.3.14. Elektrownia fotowoltaiczna na dachu motelu Na Wierzynka w Wieliczce
12.3.15. Panele fotowoltaiczne na hotelu Ramka w Poznaniu
2.3.16. Skrzydło fotowoltaiczne – projekt z Piły
12.4. Producenci krzemu i jego stopów
12.4.1.Warszawskie Centrum Naukowo-Produkcyjne Materiałów Elektronicznych Cemat Silicon
12.4.2. Firma European Silicon w Katowicach
12.5. Producenci modułów
12.5.1. EKOpower21 Sp. z o.o. z Warszawy
12.5.2. Linia produkcyjna modułów Solar Energy w Bożepolu Wielkim
12.5.3. Spółka Vetro Polska
12.5.4. SELFA Photovoltaics ze Szczecina
Literatura do rozdziału
Skorowidz rzeczowy
Indeks nazwisk


Newsletter

Schowek


Brak tytułów w schowku.