Οι τέσσερις γενιές των φωτοβολταϊκών πλαισίων και το φαινόμενο P.I.D. (Potential Induced Degradation)

Βλάχου, Γεωργία; Vlachou, Georgia

dc.contributor.author	Βλάχου, Γεωργία	el
dc.contributor.author	Vlachou, Georgia	en
dc.date.accessioned	2017-07-24T07:34:40Z
dc.date.issued	2017-07-24
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/45328
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14067
dc.rights	Default License
dc.subject	Φωτοβολταϊκά πλαίσια	el
dc.subject	Απόδοση μετατροπής	el
dc.subject	Υψηλό δυναμικό dc	el
dc.subject	Μείωση απόδοσης	el
dc.subject	Αντιμετώπιση	el
dc.subject	Solar panels	en
dc.subject	Conversion effficiency	en
dc.subject	High potential dc	en
dc.subject	Degradation of efficiency	en
dc.subject	Recovery	en
dc.title	Οι τέσσερις γενιές των φωτοβολταϊκών πλαισίων και το φαινόμενο P.I.D. (Potential Induced Degradation)	el
dc.title	The four generations of solar panels and the P.I.D. effect (Potential Induced Degradation)	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Φωτοβολταϊκά	el
heal.classification	Solar panels	en
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/539a861d1833223336e68108413557ca45506b5c
heal.dateAvailable	2018-07-23T21:00:00Z
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-05-16
heal.abstract	Στην εποχή μας τα φωτοβολταϊκά πλαίσια είναι στο επίκεντρο του ενδιαφέροντος καθώς η ζήτηση ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές βρίσκονται στο ζενίθ. Η μόλυνση του περιβάλλοντος και η ανάγκη για πιο οικονομικές πηγές ενέργειας συνέτειναν σε αυτό. Στο Α’ Μέρος της παρούσας εργασίας θα γίνει μια αναλυτική παρουσίαση των τεσσάρων γενιών φωτοβολταϊκών πλαισίων. Η πρώτη γενιά περιλαμβάνει φωτοβολταϊκά πανέλα από κρυσταλλικό πυρίτιο (c-Pi) και πανέλα αρσενικούχου γαλλίου (GaAs). Στην δεύτερη γενιά, γνωστή ως γενιά λεπτών υμενίων, ανήκουν τα φωτοβολταϊκά πλαίσια άμορφου πυριτίου (a-Si), τελλουριούχου καδμίου (CdTe), δισεληνιούχου ινδιούχου χαλκού (CIS) και δισεληνιούχου γαλλιούχου ινδιούχου χαλκού (CIGS). Στην τρίτη και τέταρτη γενιά η κατηγοριοποίηση των διαφόρων τύπων φωτοβολταϊκών πανέλων γίνεται πιο δυσδιάκριτη, με τους επιστήμονες να διατυπώνουν διαφορετικές απόψεις για το αν ο κάθε τύπος ανήκει στην τρίτη ή τέταρτη γενιά. Ωστόσο, εμείς θα παρουσιάσουμε τις διάφορες γενιές ξεχωριστά, παραβλέποντας την όποια ασάφεια στα όριά τους. Έτσι, η τρίτη γενιά αποτελείται από τα συγκεντρωτικά, τα χρωματο-ευαίσθητα, τα οργανικά φωτοβολταϊκά πλαίσια και τα πλαίσια που βασίζουν την δομή τους στην νανοτεχνολογία. Τέλος, φωτοβολταϊκά πλαίσια των οποίων η κατασκευή βασίζεται σε ανόργανες νανοδομές χαρακτηρίζονται ως τέταρτη γενιά. Για κάθε γενιά γίνεται παρουσίαση της δομής, των πλεονεκτημάτων και των μειονεκτημάτων που τις χαρακτηρίζουν, του τρόπου κατασκευής, του αντικρύσματος στο εμπόριο και των προοπτικών τους. Παρόλο που η έρευνα έχει φτάσει στην τέταρτη γενιά φωτοβολταϊκών, ωστόσο είναι σημαντικό να αναφέρουμε ότι οι επιστήμονες συνεχίζουν να εξελίσσουν τις διάφορες γενιές προκειμένου να βελτιστοποιήσουν τις δυνατότητές τους, καθώς κάθε γενιά χαρακτηρίζεται από διαφορετικά πλεονεκτήματα. Είναι σημαντικό να αναφέρουμε ότι σε όλη την εργασία θα γίνεται κυρίως λόγος για φωτοβολταϊκές κυψέλες αφού η κυψέλη αποτελεί το βασικό δομικό στοιχείο κάθε πλαισίου. Στο B Μέρος της εργασίας θα αναλύσουμε ένα πολύ σημαντικό πρόβλημα που απασχολεί τα τελευταία χρόνια τους επιστήμονες και τους μηχανικούς που ασχολούνται με τα φωτοβολταϊκά πλαίσια. Το πρόβλημα αυτό έχει να κάνει με την μείωση της απόδοσης ισχύος λόγω υψηλού δυναμικού DC, γνωστό ως φαινόμενο P.I.D.. Στο φαινόμενο αυτό συντείνουν πολλοί παράγοντες, που αναφέρονται στην εργασία λεπτομερειακά. Οι επιστήμονες από την πλευρά τους προσπαθούν και έχουν καταφέρει να βρουν τρόπους τόσο πρόληψης του φαινομένου P.I.D. όσο και αντιμετώπισης της βλάβης που επιφέρει στα φωτοβολταϊκά πλαίσια αφού εμφανιστεί. Τέλος, στην εργασία μας θα συμπεριλάβουμε μία μελέτη φωτοβολταϊκής εγκατάστασης η οποία έχει παρουσιάσει υποτίμηση της απόδοσης ισχύος ήδη από τον δεύτερο χρόνο λειτουργίας της.	el
heal.abstract	Nowadays, PV solar panels are in the center of interest since the demand of energy becoming from renewable source has reached the high. The environmental pollution and the need for more economical energy sources led to this. The First Part of the thesis is a detailed presentation of the four generations of PV solar panels. The first generation includes solar panels of crystalline silicon (c-Si) a GaAs. PV solar panels such as panels of amorphous silicon (a-Si), CdTe, CuInSe2 (CIS) and CuInGaSe2 (CIGS) belong to the second generation of solar panels, known as generation of thin films. In reference of third and fourth generation of solar panels, there is not a distinct classification of the various types becaause the scientists express different opinions whether each type of solar panels belongs to the third or to the fourth. Nevertheless, we will present the two generations separately defying the non specific boundaries. Thus, the third generation consists in concentrating PV (CPV) solar panels, dye-sensitized PV solar panels, organic PV solar panels and the PV solar panels that their structure is based to nanotechnology. Finally, PV solar panels of nanostructures are characterized as fourth generation. In the thesis there is a presentation of the structure, the advantages and the disadvantages, the way of manufacturing, the commercial response and the future prospects of each generation. Despite the fact that scientific research has led to the fourth generation of PV solar panels, it is important to say that scientists continue to develop the various generations in order to optimize their capabilities as each generation has different advantages. It is important to mention that in this thesis the term of solar cell will be mainly used as the cell is the basic structure unit of each solar panel. In the Second Part of the thesis we will analyze a very important problem which has caused the last years the concern of scientists and engineers that work on the field of PV. The problem is the reduction of power efficiency because of high potential, known as P.I.D. (potential induced degradation). There are many factors that contribute to this effect and they are described in detail in the thesis. Scientists have tried and managed to find ways of prevention of the P.I.D. effect and recovery of the damage. Finally, the thesis includes an electrological research of a PV installation that its power efficiency has degraded after the second year of running.	en
heal.advisorName	Δέρβος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Δέρβος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Βασιλείου, Παναγιώτα	el
heal.committeeMemberName	Αβραμόπουλος, Ηρακλής	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Συστημάτων Μετάδοσης Πληροφορίας και Τεχνολογίας Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	273 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true