Cunoștințe de bază și tipuri de lumini cu panouri solare

Există două tipuri principale de panouri solare: panouri solare fotovoltaice (PV) și panouri solare termice. Electricitatea este generată mai întâi prin transformarea energiei solare în electricitate. În al doilea rând, folosește energia solară pentru a încălzi rezervorul și pentru a genera apă caldă în clădire. În acest articol, voi discuta primele - panourile solare fotovoltaice (PV), deoarece acestea sunt strâns legate de iluminatul cu inundații solare. Prin urmare, acest articol folosește în continuare termenul „panou solar” pentru a descrie panourile solare fotovoltaice.

De ce solar?

 

În primul rând, soarele este o sursă uriașă de energie. Soarele transmite suficientă energie către Pământ într-o oră pentru a alimenta întreaga lume timp de un an. Desigur, este imposibil să captăm toată această energie și să o transformăm în electricitatea de care avem nevoie, dar oamenii sunt din ce în ce mai aproape de a folosi energia solară ca sursă primară de energie. Energia solară are avantaje evidente față de alte surse de energie. În primul rând, este gratuit pentru toată lumea. Desigur, libertatea poate să nu fie cuvântul potrivit când vine vorba de a descrie energia solară și, deși avem acces gratuit la energia solară, avem totuși nevoie de instrumente speciale pentru a o transforma în energie electrică sau în alte surse de energie utile, care cu siguranță nu sunt gratuite. .

 

În al doilea rând, energia solară este independentă și oamenii nu trebuie să se bazeze pe prețul energiei electrice stabilit de guvern sau companii private. În al treilea rând, beneficiile utilizării energiei solare regenerabile nu dăunează în vreun fel Pământului, reducem emisiile de carbon, poluarea și nu consumăm resursele prețioase ale Pământului.

 

Energia solară

 

În prezent, panourile solare fotovoltaice pot fi folosite pentru a transforma energia solară în energie electrică. Panourile solare sunt compuse din mai multe celule solare, dintre care majoritatea sunt folosite în grupuri pentru a alimenta sistemul solar. Aceste sisteme solare sunt folosite în principal pentru a genera energie electrică acasă, cu panouri solare instalate pe acoperișuri. În mod similar, se știe că panourile solare mai mici sunt folosite pentru a alimenta diferite dispozitive și instrumente electronice. Cel mai simplu exemplu este un calculator care folosește energia solară. Astăzi, panourile solare au devenit o alegere comună pentru iluminatul exterior, playerele portabile de muzică, încărcătoarele portabile și alte aparate pe care le folosim în fiecare zi.

 

Panourile solare sunt încă într-un proces de dezvoltare în curs de desfășurare, iar oamenii de știință caută modalități de a îmbunătăți eficiența și de a reduce costurile de producție și, de asemenea, caută noi materiale care pot îmbunătăți eficiența celulelor solare. Tehnologia actuală implică în principal utilizarea formelor de siliciu cristalin, iar siliciul este utilizat în 90% din panourile solare produse. În mod similar, modulele cu peliculă subțire cu cea mai recentă tehnologie devin din ce în ce mai populare, deoarece sunt ieftine de fabricat și pot deveni, de asemenea, flexibile, ceea ce le permite să fie utilizate în aplicații portabile.

 

Acum, să înțelegem cum funcționează panourile solare fotovoltaice.

 

Cum funcționează panourile solare

Majoritatea panourilor solare sunt fabricate din siliciu cristalin. Siliciul este de fapt al doilea cel mai abundent element din scoarța terestră și poate fi găsit în praf și nisip. Panourile solare folosesc efectul fotovoltaic pentru a genera electricitate din lumina soarelui. Aceasta este baza modului în care funcționează celulele solare și panourile solare.

 

Pentru a determina puterea de ieșire a unui panou solar, se folosește termenul „putere nominală”. Puterea nominală este determinată prin măsurarea curentului și tensiunii panoului solar în condiții de laborator foarte specifice și specificații internaționale. Panoul este plasat sub radiație solară completă și se determină puterea maximă de generare. Puterea nominală este exprimată în „watt de vârf” (Wp) sau „kilowați de vârf” (kWp). „Vârf” înseamnă că panoul solar a produs această putere în condiții optime, iar această putere nu poate fi atinsă în condiții reale, deci în practică, valoarea puterii nominale va fi cu peste 10% mai mică decât în ​​condițiile optime. Aceste puteri nominale sunt utile atunci când se compară diferite panouri solare și se alege pe cel potrivit pentru a-l folosi pe acoperișul unei case sau în altă parte.

 

Ce materiale sunt folosite?

Siliciu metalic

Celulele solare sunt formate din straturi de siliciu. Siliciul este unul dintre cele mai comune elemente de pe Pământ și este folosit în majoritatea celulelor fotovoltaice. Siliciul cristalin este utilizat atât în ​​celulele solare monocristaline, cât și în celulele solare policristaline, care sunt cel mai frecvent utilizate în diferite aplicații. În celulele solare cu peliculă subțire, se folosește un alt material decât siliciul. Majoritatea celulelor solare au un strat protector de sticlă în față care le protejează de elementele exterioare, în timp ce izolația are un backplane pe spatele celulei. Deoarece siliciul este un material strălucitor, este necesar un strat antireflex special „Acoperire antireflex în celule solare de siliciu” pentru a-l aplica pe suprafața celulei pentru a îmbunătăți eficiența celulei. Firele pot fi realizate din diferite metale de tranziție, cum ar fi argintul sau cuprul. Mai multe celule fotovoltaice individuale sunt conectate împreună într-o rețea pentru a obține tensiunea și curentul corespunzătoare. Aceste celule sunt plasate într-un cadru dur, de obicei din aluminiu, care întărește panourile și le protejează de diferite șocuri și permite montarea panourilor solare pe acoperișul unei case, de exemplu, în moduri diferite.
Sistemele solare folosite în casă necesită invertoare speciale care transformă curentul continuu în curent alternativ, care pot alimenta diverse aparate din casă.

Panourile solare cu peliculă subțire pot folosi alte materiale decât siliciul sau o combinație de siliciu și alte materiale. Creați o unitate de film subțire pe un substrat de sticlă.