Kuidas päikesepaneelid toimivad?

Põhiteadmised ja päikesepaneeli tulede tüübid

Päikesepaneelide peamist tüüpi on kahte tüüpi: päikeseenergia fotogalvaanilised (PV) paneelid ja päikeseenergia termilised paneelid. Elekter genereeritakse kõigepealt päikeseenergia elektriks muundamise teel. Teiseks kasutab see päikeseenergiat paagi soojendamiseks ja sooja vee genereerimiseks hoones. Selles artiklis arutan esimest - päikeseenergia fotogalvaanilisi (PV) paneele, kuna need on tihedalt seotud päikeseenergia üleujutuse valgustusega. Seetõttu kasutab see artikkel päikeses fotogalvaaniliste paneelide kirjeldamiseks veel mõistet "päikesepaneel".

Miks kasutada päikeseenergiat?

Esiteks on päike tohutu energiaallikas. Päike edastab ühe tunniga piisavalt energiat, et kogu maailma aastaks jõuda. Muidugi on võimatu kogu seda energiat lüüa ja muuta see vajaliku elektrienergiaks, kuid inimesed lähenevad päikeseenergia kasutamisele meie esmase energiaallikana. Päikeseenergial on ilmsed eelised teiste energiaallikate ees. Esiteks on see kõigile tasuta. Muidugi ei pruugi vabadus olla päikeseenergia kirjeldamisel õige sõna ja kuigi meil on tasuta päikeseenergiale juurdepääs, vajame siiski spetsiaalseid tööriistu, et muuta see elektriks või muudeks kasulikeks energiaallikaks, mis pole kindlasti tasuta. Teiseks on päikeseenergia sõltumatu ja inimesed ei pea tuginema valitsuse või eraettevõtete seatud elektrihinnale. Kolmandaks, päikeseenergia taastuvenergia kasutamise eelised ei kahjusta maakera mingil moel, vähendame süsinikuheidet, reostust ja ei tarbi Maa väärtuslikke ressursse.

Praegu saab päikeseenergia elektriks teisendamiseks kasutada fotogalvaanilisi päikesepaneele. Päikesepaneelid koosnevad mitmest päikesesüsteemist, millest enamikku kasutatakse gruppides päikesesüsteemi toiteks. Neid päikesesüsteeme kasutatakse peamiselt kodus elektrienergia tootmiseks, katustele paigaldatud päikesepaneelid. Sarnaselt kasutatakse teadaolevalt väiksemaid päikesepaneele erinevate elektroonikaseadmete ja tööriistade toiteks. Lihtsaim näide on kalkulaator, mis kasutab päikeseenergiat. Tänapäeval on päikesepaneelidest saanud ühine valik välistingimustes valgustuse, kaasaskantavate muusikamängijate, kaasaskantavate laadijate ja muude seadmete jaoks, mida me iga päev kasutame.

Päikesepaneelid on endiselt pidevas arendusprotsessis ja teadlased otsivad võimalusi tõhususe parandamiseks ja tootmiskulude vähendamiseks ning nad otsivad ka uusi materjale, mis parandaksid päikesepatareide tõhusust. Praegune tehnoloogia hõlmab peamiselt kristalsete ränivormide kasutamist ja räni kasutatakse 90% -l toodetud päikesepaneelidest. Sarnaselt on uusima tehnoloogiaga õhukese kilega moodulid muutumas populaarsemaks, kuna neid on odavalt toota ja need võivad muutuda ka paindlikuks, mis võimaldab neid kasutada kaasaskantavates rakendustes.

Saame nüüd aru, kuidas fotogalvaanilised päikesepaneelid töötavad.

Kuidas päikesepaneelid toimivad?

Enamik päikesepaneele on valmistatud kristalsest ränist. Räni on tegelikult Maa koorikus kõige rikkalikum element ja seda võib leida tolmust ja liivast. Päikesepaneelid kasutavad päikesevalgusest elektrienergia tootmiseks fotogalvaanilist efekti. See on päikeseelementide ja päikesepaneelide töö aluseks.

Päikesepaneeli väljundvõimsuse määramiseks kasutatakse mõistet "nominaalne võimsus". Võimsuse reiting määratakse päikesepaneeli praeguse ja pinge mõõtmise abil väga konkreetsetes laboratoorsetes tingimustes ja rahvusvahelistes spetsifikatsioonides. Paneel asetatakse täieliku päikesekiirguse alla ja määratakse maksimaalne genereerimisvõimsus. Nominaalset võimsust väljendatakse "Peak Watts" (WP) või "Tipp -kilovattides" (KWP). "Peak" tähendab, et päikesepaneel on selle võimsuse optimaalsetes tingimustes tootnud ja selle võimsusega ei saa jõuda tegelikes tingimustes, nii et praktikas on nimivõimsuse väärtus optimaalsetest tingimustest üle 10% madalamad. Need nominaalvõimsuse hinnangud on kasulikud erinevate päikesepaneelide võrdlemisel ja õige kasutamiseks maja katusel või mujal.