Podstawowa wiedza i rodzaje oświetlenia paneli słonecznych

Istnieją dwa główne typy paneli słonecznych: panele fotowoltaiczne (PV) i panele słoneczne termiczne. Energia elektryczna jest najpierw wytwarzana poprzez konwersję energii słonecznej na energię elektryczną. Po drugie, wykorzystuje energię słoneczną do ogrzewania zbiornika i wytwarzania ciepłej wody w budynku. W tym artykule omówię pierwszy – panele fotowoltaiczne (PV), ponieważ są one ściśle powiązane z oświetleniem zalewowym. Dlatego w tym artykule dalej używa się terminu „panel słoneczny” do opisania paneli fotowoltaicznych.

Dlaczego solarny?

 

Po pierwsze, słońce jest ogromnym źródłem energii. W ciągu godziny Słońce przekazuje Ziemi wystarczającą ilość energii, aby zasilić cały świat przez rok. Oczywiście nie da się przechwycić całej tej energii i przetworzyć jej na potrzebną nam energię elektryczną, ale ludzie coraz bardziej zbliżają się do wykorzystania energii słonecznej jako podstawowego źródła energii. Energia słoneczna ma oczywistą przewagę nad innymi źródłami energii. Po pierwsze, jest ona bezpłatna dla każdego. Oczywiście wolność może nie jest właściwym słowem, jeśli chodzi o opisywanie energii słonecznej i chociaż mamy do niej dostęp za darmo, to wciąż potrzebujemy specjalnych narzędzi, aby zamienić ją na energię elektryczną lub inne użyteczne źródła energii, które z pewnością nie są darmowe .

 

Po drugie, energia słoneczna jest niezależna i ludzie nie muszą polegać na cenie energii elektrycznej ustalanej przez rząd lub prywatne firmy. Po trzecie, korzyści płynące z wykorzystania odnawialnej energii słonecznej w żaden sposób nie szkodzą Ziemi, ograniczamy emisję dwutlenku węgla, zanieczyszczenia i nie zużywamy cennych zasobów Ziemi.

 

Energia słoneczna

 

Obecnie panele fotowoltaiczne można wykorzystać do zamiany energii słonecznej na energię elektryczną. Panele słoneczne składają się z wielu ogniw słonecznych, z których większość jest wykorzystywana w grupach do zasilania układu słonecznego. Te systemy słoneczne służą głównie do wytwarzania energii elektrycznej w domu, a panele słoneczne są instalowane na dachach. Podobnie wiadomo, że mniejsze panele słoneczne są wykorzystywane do zasilania różnych urządzeń i narzędzi elektronicznych. Najprostszym przykładem jest kalkulator wykorzystujący energię słoneczną. Obecnie panele słoneczne stały się powszechnym wyborem w przypadku oświetlenia zewnętrznego, przenośnych odtwarzaczy muzycznych, przenośnych ładowarek i innych urządzeń, których używamy na co dzień.

 

Panele słoneczne są wciąż w fazie rozwoju, a naukowcy szukają sposobów na poprawę wydajności i obniżenie kosztów produkcji, a także nowych materiałów, które mogą poprawić wydajność ogniw słonecznych. Obecna technologia polega głównie na wykorzystaniu krystalicznych form krzemu, a krzem jest stosowany w 90% produkowanych paneli słonecznych. Podobnie moduły cienkowarstwowe wykorzystujące najnowszą technologię stają się coraz bardziej popularne, ponieważ są tanie w produkcji, a także mogą stać się elastyczne, co pozwala na ich zastosowanie w zastosowaniach przenośnych.

 

Przyjrzyjmy się teraz, jak działają panele fotowoltaiczne.

 

Jak działają panele słoneczne

Większość paneli słonecznych jest wykonana z krystalicznego krzemu. Krzem jest właściwie drugim najpowszechniejszym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej i można go znaleźć w pyle i piasku. Panele słoneczne wykorzystują efekt fotowoltaiczny do wytwarzania energii elektrycznej ze światła słonecznego. Jest to podstawa działania ogniw i paneli słonecznych.

 

Aby określić moc wyjściową panelu słonecznego, stosuje się termin „moc nominalna”. Moc znamionową określa się poprzez pomiar prądu i napięcia panelu słonecznego w bardzo specyficznych warunkach laboratoryjnych i specyfikacjach międzynarodowych. Panel umieszcza się w pełnym nasłonecznieniu i określa się maksymalną moc wytwarzaną. Moc nominalna wyrażana jest w „szczytowych watach” (Wp) lub „szczytowych kilowatach” (kWp). „Szczyt” oznacza, że ​​panel fotowoltaiczny wyprodukował tę moc w warunkach optymalnych, a w warunkach rzeczywistych tej mocy nie da się osiągnąć, zatem w praktyce wartość mocy nominalnej będzie o ponad 10% niższa od warunków optymalnych. Te znamionowe moce znamionowe są przydatne przy porównywaniu różnych paneli słonecznych i wyborze odpowiedniego do zastosowania na dachu domu lub w innym miejscu.

 

Jakie materiały są używane?

Metal krzemowy

Ogniwa słoneczne zbudowane są z warstw wykonanych zazwyczaj z krzemu. Krzem jest jednym z najpowszechniejszych pierwiastków na Ziemi i jest stosowany w większości ogniw fotowoltaicznych. Krzem krystaliczny jest stosowany zarówno w monokrystalicznych, jak i polikrystalicznych ogniwach słonecznych, które są najczęściej stosowane w różnych zastosowaniach. W cienkowarstwowych ogniwach słonecznych stosuje się inny materiał niż krzem. Większość ogniw słonecznych ma z przodu ochronną warstwę szkła, która chroni je przed czynnikami zewnętrznymi, natomiast izolacja ma tylną płytę z tyłu ogniwa. Ponieważ krzem jest materiałem błyszczącym, do nałożenia go na powierzchnię ogniwa wymagana jest specjalna powłoka przeciwodblaskowa „Powłoka antyodblaskowa w krzemowych ogniwach słonecznych”, aby poprawić wydajność ogniwa. Druty mogą być wykonane z różnych metali przejściowych, takich jak srebro lub miedź. Wiele pojedynczych ogniw fotowoltaicznych łączy się ze sobą w sieć, aby uzyskać odpowiednie napięcie i prąd. Ogniwa te są umieszczone w twardej ramie, zwykle wykonanej z aluminium, która wzmacnia panele i chroni je przed różnymi wstrząsami, a także umożliwia montaż paneli słonecznych na przykład na dachu domu na różne sposoby.
Instalacje fotowoltaiczne stosowane w domu wymagają specjalnych falowników, które przekształcają prąd stały na prąd przemienny, który może zasilać różne urządzenia w domu.

Cienkowarstwowe panele słoneczne mogą wykorzystywać materiały inne niż krzem lub kombinację krzemu i innych materiałów. Utwórz jednostkę cienkowarstwową na szklanym podłożu.