Amin’ny karazana teknika famokarana herin’aratra dia ny teknika manodina ny herin’ny masoandro (sôlara) ho herin’aratra no azo lazaina amin’izao fotoana fa tsotra sy maharitra ary atao hoe mahaleo tena. Azo ampiasana amin’ny zava-madinika toy ny jiro fanao am-paosy na zava-baventy toy ny ozinina na tanàna ny teknika sôlara.
Ny taratry ny masoandro no fototr’angovo ampiasaina ka raha mbola eo ingahibe masoandro dia mandeha ny teknika sôlara fa tsy miankina amin’ny sitrapon’ny natiora toy ny ranonon’orana (hidrôlika) na rivotra (eôliana), ary tsy miankina ihany koa amin’ny toe-draharaha ekônômika sy pôlitika (solika, gaza, arina, etc.). Mora ihany koa ny fanitarana ny famokarana herin’aratra avy amin’ny teknika sôlara ny araka ny filàna sy ny enti-manana. Mila paika sy kajy tsara kosa anefa mba hampandeha tsara ny fampiasana araka izay ilaina sy hampiverina haingana ny masonkarena.
Teknôlôjia
Misy karazany roa lehibe ny teknôlôjia ampiasaina amin’ny takelaka sôlara mamokatra herinaratra dia ny fôtôvôltaika (photovoltaic – PV) sy ny taratra masoandro avangongo (concentrated solar power – CSP) izany.
Ny CSP dia mampivangongo amin’ny faritra kely ny taratry ny masoandro avy amin’ny velarana lehibe amin’ny alalan’ny raha mangirana mamerina taratra (toy ny fitaratra ohatra). Ny hafanana aterak’io taratra mivangongo io no manafana akora mora hafanaina sy mitahiry hafana (sirana nitrata, 650°C hatramin'ny 750°C na diôxidana silikôna, mihoatra ny 700°C) asaina manodina milina, toy ny turbine amin’ny entona na gaza (angovo mekanika) izay mitarika milina mpamokatra aratra (angovon’aratra). Ampiasaina amin’ny sehatra tena vaventy no tena mety amin’ny CSP.
CSP mampiasa sirana nitrata
sary: National Renewable Energy Laboratory
CSP 110MW any Toponah - Nevada
sary: SolarReserve
Ny PV dia mampiasa ny atao hoe “vokatra fôtôvôltaika” ka manodina ny angovo avy amin’ny taratry ny masoandro ho lasa angovon’aratra. Ampiasaina amin’ny sehatra madinika any antokan-trano sy amin’ny sehatra vaventy ho an’ny orin’asa na tanana ny PV.
Ny famokarana herinaratra resahana eto dia ny mampiasa teknolojia fôtôvôltaika
Vokatra fôtôvôltaika
Ny vokatra fôtôvôltaika dia mifototra amin'ny vokatra fôtôelektrika izay toetra fizika mamorona rianaratra eo amin’ny raha iray rehefa mirenty amin’ny taratry ny masoandro, izany hoe manova ny angôvon'ny taratry ny masoatro ho angôvon'aratra. Ny fototr’io raha io dia semikôndioktera, matetika silisiôma, natao sosona ka ilany iray nampiana raha hafa toy ny fôsifôro (dôpazy N) ary ny ilany iray nampiana bôra (dôpazy P). Miteraka saha elektrika eo amin'ny fihaonan'io sosona P-N io (P-N jonction) ary antsoina hoe depletion zone ny faritra vokatry ny fifanantonan'ny elektrôna (-) sy ny lavaka (+) eo aminy.
sary: Solar Energy Facts
Samy mijanona eo ihany anefa ireo elektrôna sy ny lavaka ireo. Rehefa donainan'ny fôtôna izay angôvo entin'ny taratry ny masoandro kosa ilay sosona N dia mahazo angôvo ny elektrôna ao aminy ka afaka mihoatra mankany amin'ny sosona P, ary mamela lavaka ao amin'ny sosona N nialany. Rehefa tohizana safelika misy vesatra ny tendro miiba sy miabon'ny sosona dia misy vaikanaratra mikoriana vokatr'ilay fikisaky ny electrôna. Io famadihana ny angôvon'ny taratry ny masoandro ho lasa herinaratra io ny fototry ny vokatra fôtôvôltaika.
Misy karazany roa ny teknôlôjia ampiasaina amin'ny raha fôtôvôltaika:
ny mifototra amin'ny kristalina
ny mampiasa ravina manify
Ny ankamaroan'ny PV fampiasa ankehitriny dia mifototra amin'ny kristalina silikôna. Misy karazany ny endriny sy ny toetrany fa ny maha samihafa azy dia ny hirihirin'ny silikôna ao aminy (purity). Io hirihiry io dia miankina lehibe amin'ny filahatry ny molekiolana silikôna ao anatiny. Avahana ho roa lehibe izany izay manana hirihiry avo (mirindra filahatra) dia ny mônôkristalina sy izay manana hirihiry latsaka (mikorontana filahatra) dia ny pôlikristalina izany.
Mônôkristalina (monocristalline)
Ny sela mônôkristalina (MC) dia namboarina tamin'ny paika voasaina Czochralski izay mifototra amin'ny varingarina kristaly tokana silikôna madio ary avo hirihiry. Isan'ny be mpampiasa indrindra ny MC noho izay ela teo amin'ny tsena sy fototry ny sela kristalina. Mora fantatra ny endriny izay miloko antitra ranoray sy ny zorony voatapaka noho ny fandidiana ilay varingarina.
Lafitsara:
avo sanda-mahefa ny sela mônôkristalina (17%-25%);
raha tanjaka mitovy dia ny fametrahana mônôkristalina no kely velarana indrindra;
ny mônôkristalina no ifantohan'ny fikaroahana sy ny fampivoarana;
mahatratra 25+ taona ny faharetan'ny sela mônôkristalina;
kely kokoa ny fiantraikan'ny hafanana eo amin'ny sanda-mahefa;
Lafiratsy:
lafo noho ny PC sy ny TF ny mônôkristalina noho ny fahasarotan'ny fanamboarana azy (mila madio fatratra ny silikôna ampiasaina);
raha toerana be aloka sy be vovoka ny fametrahana dia tsy voatrandraka ilay sanda-mahefa
Pôlikristalina (polycristalline)
Ny sela pôlikristalina (PC) dia namboarina avy amin'ny ambina mônôkristalina samihafa natsonika miaraka ao anaty lasitra iray, izay mahatonga ny karazana kristaly ao aminy hikorontana filahatra. Mazava loko tsy ranoray ny endriny noho ireo karazana sy fitodika samihafan'ny kristaly ao aminy, ary efajoro na mahitsizoro feno ny bikany.
Lafitsara:
Mora amboarina ny pôlikristalina miohatra ny MC, ary mora kokoa ny vidiny araka izany;
Tsy misy very ny ambina silikôna fa azo atsonika amin'ny fanamboarana manaraka;
Feno tsara koa ny bikany efajoro na mahitsizoro, ka azo trandrahana ny velarana;
Ankoatry ny fanodinana araka izay tratra ny potika silikôna, tsy misy fikarohana firy momba ny pôlikristalina;
Mitovitovy amin'ny MC ihany ny faharetany
Lafiratsy:
Latsaka noho ny MC ny sanda-mahefan'ny pôlikristalina noho ireo
Mila velarana lehibe noho ny MC raha tanjaka mitovy
Ravina manify (thin film)
Ny ravina manify (TF) dia vita amin’ny fanongoana raha fôtôvôltaika iray na maro sosona eo ambony takelaka vera, plastika, na koa metaly. Misy karazany ny raha fôtôvôltaika ampiasaina ary ireto ny fahita matetika:
silisiôma amôrpha (a-Si) – teknôlôjia mahasolo tsara ny CdTe na eo amin’ny fandotoana izany na ny faharetany, saingy kely sanda-mahefa ka voafetra ho ampiasaina amin'ny fitaovana elektrônika madinika;
varahina indiôma galiôma selenida (CGIS) – nahavitana sanda-mahefa mahatratra 22% tany amin’ny labôratoara saingy mbola sarotra ny fanaparitahana sela mahavita izany eo amin’ny tsena;
galiôma arsenida (GaAs) – teknôlôjia ahazoana sanda-mahefa hatrany amin’ny 28% kanefa mbola lafo. Ampiasaina amin’ny fitaovana avo lenta toy ny sambondanitra sy ny satelita ;
Samihafa tanteraka amin’ny takelaka PV mônôkristalina (MC) sy pôlikristalina (PC) ny TF noho izy tsy mampiasa kristalina. Manify noho ny MC sy PC koa ny TF (nm vs. µm) ary malefo azo aforitra sady maivana. Kely sanda-mahefa ny TF raha oharina amin’ny MC sy ny PC, satria dia eo amin’ny 7-13% ihany izany. Mila takelaka be velarana kokoa araka izany vao mahavokatra tanjaka mitovy. Mora kosa anefa ny TF raha mitaha amin’ny MC sy ny PC.
Noho ireo toetrany ireo dia matetika aharo amin’ny akora fanamboarana trano ny TF, toy ny rindrina na varavarana vita amin’ny tenam-pitaratra, ary indrindra ny tafo. Azo terena anaty tenam-pitaratra roa ihany no anefa ny TF ka mahazo takelaka henjana toy mampiasa kristalina.
Famaritana
Sanda-mahefa (efficiency)
Faritana amin’ny isanjato (%), ny sanda-mahefa dia ny ampahan’ny angôvo na tanjaka voaray ary nahodina sy navoaka. Eto izany dia ny angôvo entin’ny taratry ny masoandro voavadika ho herin’aratra amin’ny alalan’ny vokatra fôtôvoltaika.
Ohatra : raha misy takelaka roa mitovy habe, ny iray manana sanda mahefa 21% ary ny iray 14%, ilay voalohany dia manome kWh 50% mihoatra noho ilay faharoa.
Ny sanda-mahefa ambony indrindra eo amin’ny tsena dia mahatratra 30%. Ny any amin’ny labôratoara sy ny fikarohana kosa dia efa mahatratra 39%.
