σχολη εφαρμοσμένων μαθηματικων και φυσικων ... - DSpace

Σύμφωνα με την EPIA (European Photovoltaic Industry Association), το μέλλον
των PV στην Ελλάδα φαίνεται ελπιδοφόρο. Τα κονδύλια για αυτό το σκοπό αναπροσαρμόστηκαν,
προς τα κάτω, στις αρχές του 2012, αλλά ακόμα παραμένουν
γενναιόδωρα, αντισταθμίζοντας σε μεγάλο βαθμό το μεγάλο κόστος της χρηματοδότησης
των προγραμμάτων αυτών. Μέχρι το 2020 ο στόχος που έχει τεθεί είναι
τα 2.2 GW συνολικής εγκατεστημένης ικανότητας, κάτι που με τα σημερινά
δεδομένα ανάπτυξης μπορεί να επιτευχτεί μεταξύ του 2014 και του 2016 (Εικ. 1).
Ανεξάρτητα από την τυπική ανάπτυξη της αγοράς, το πρόγραμμα Helios το
οποίο ανακοινώθηκε τον Αύγουστο του 2011, έχει ως στόχο την δημιουργία ενός
σχεδιασμού επενδύσεων για την ανάπτυξη επιπλέον 10 GW μέχρι το 2020 με
στόχο την ενδυνάμωση της Ελληνικής οικονομίας μέσω της εκμετάλλευσης της
άφθονης ηλιοφάνειας της χώρας. Αν πραγματοποιηθεί αυτό το μεγαλόπνοο σχέδιο,
θα βοηθήσει και όλη την Ευρώπη να φτάσει τους στόχους της για τις Ανανεώσιμες
πηγές ενέργειας μέχρι το 2020. Για να πραγματοποιηθεί αυτός ο στόχος
απαιτείτε η κατάλληλη χρηματοδότηση, η οποία ενδέχεται να προϋποθέτει
την έξοδο από την κρίση της χώρας. Επίσης απαιτούνται μεγάλες υπενδύσεις στο
υπάρχον δίκτυο μεταφοράς ενέργειας και στην επέκτασή του, για την σύνδεση με
τις βασικές Ευρωπαϊκές ενεργειακές αγορές. Επιπρόσθετα, το πρόγραμμα Helios
μπορεί να μειώσει την εξάρτηση της χώρας σε εισαγωγές λιγνίτη, αερίου και πετρελαίου
για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και επίσης να δημιουργήσει τη
δυνατότητα πώλησης ηλεκτρικής ενέργεια σε γειτονικές χώρες.
Εύκολα γίνεται αντιληπτό πως η ανάπτυξη τεχνογνωσίας στο τομέα των φωτοβολταϊκών
θα βοηθήσει την χώρα μας να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην
ενεργειακή αγορά και θα αποτελέσει ένα όπλο για την επανάκαμψη της οικονομίας
μας.
1.2. Βασικά στοιχεία θεωρίας φωτοβολταϊκών
Στη βάση της θεωρίας των φωτοβολταϊκών βρίσκεται το φωτοβολταϊκό φαινόμενο
(PV). Το φαινόμενο αυτό αναφέρεται στη δημιουργία τάσης ή ηλεκτρικού
ρεύματος μέσα σε ένα ημιαγώγιμο υλικό με την έκθεσή του σε φωτεινή ακτινοβολία.
Αν και το φωτοβολταϊκό φαινόμενο σχετίζεται άμεσα με το φωτοηλεκτρικό
φαινόμενο (PE), πρόκειται για δύο διαφορετικές διαδικασίες. Στο PE, ηλεκτρόνια
του υλικού αποσπώνται από την επιφάνεια του με την έκθεση του υλικού σε ακτινοβολία.
Το PV διαφέρει στο ότι τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται σε άλλες στάθμες
του υλικού, από τη Ζώνη Σθένους (ΖΣ) στη Ζώνη Αγωγιμότητας (ΖΑ) υπερπηδώντας
το ενεργειακό χάσμα του ημιαγωγού, με αποτέλεσμα την δημιουργία τάσης
μεταξύ δύο ηλεκτροδίων.
Στις περισσότερες των περιπτώσεων η ακτινοβολία διέγερσης προέρχεται από
τον ήλιο και γι’ αυτό αναφερόμαστε σε αυτές τις διατάξεις ως solar cells. Στην
απλή περίπτωση των p-n junction solar cells, στο ακτινοβολούμενο υλικό δημιουργείται
ηλεκτρικό ρεύμα, με τα διεγερμένα ηλεκτρόνια στην ΖΑ και τις εναπομέ-
3