Базові знання та типи сонячних панелей

Існує два основних типи сонячних панелей: сонячні фотоелектричні (PV) панелі та сонячні теплові панелі. Електрика спочатку виробляється шляхом перетворення сонячної енергії в електрику. По-друге, він використовує сонячну енергію для нагрівання бака та генерування гарячої води в будівлі. У цій статті я обговорюватиму перше – сонячні фотоелектричні (PV) панелі, оскільки вони тісно пов’язані з сонячним освітленням. Тому в цій статті далі використовується термін «сонячна панель» для опису сонячних фотоелектричних панелей.

Чому сонячна?

 

По-перше, сонце – це величезне джерело енергії. Сонце за одну годину передає на Землю достатньо енергії, щоб живити весь світ протягом року. Звичайно, неможливо вловити всю цю енергію та перетворити її на потрібну нам електроенергію, але люди все ближче й ближче використовують сонячну енергію як основне джерело енергії. Сонячна енергія має очевидні переваги перед іншими джерелами енергії. По-перше, це безкоштовно для всіх. Звичайно, свобода може бути не правильним словом, коли мова йде про сонячну енергію, і хоча ми маємо доступ до сонячної енергії безкоштовно, нам все одно потрібні спеціальні інструменти, щоб перетворювати її в електрику чи інші корисні джерела енергії, які точно не є безкоштовними .

 

По-друге, сонячна енергія є незалежною, і людям не потрібно покладатися на ціну електроенергії, встановлену урядом або приватними компаніями. По-третє, переваги використання сонячної відновлюваної енергії майже не шкодять Землі, ми зменшуємо викиди вуглецю, забруднення та не споживаємо дорогоцінні ресурси Землі.

 

Сонячна енергія

 

В даний час фотоелектричні сонячні панелі можна використовувати для перетворення сонячної енергії в електрику. Сонячні панелі складаються з кількох сонячних елементів, більшість із яких використовуються групами для живлення сонячної системи. Ці сонячні системи в основному використовуються для виробництва електроенергії вдома, з сонячними панелями, встановленими на дахах. Подібним чином відомо, що менші сонячні панелі використовуються для живлення різних електронних пристроїв та інструментів. Найпростіший приклад — калькулятор, що використовує сонячну енергію. Сьогодні сонячні панелі стали звичайним вибором для зовнішнього освітлення, портативних музичних плеєрів, портативних зарядних пристроїв та інших приладів, якими ми користуємося щодня.

 

Сонячні панелі все ще знаходяться в процесі розробки, і вчені шукають способи підвищити ефективність і знизити витрати на виробництво, а також шукають нові матеріали, які можуть підвищити ефективність сонячних елементів. Сучасна технологія в основному передбачає використання кристалічних форм кремнію, і кремній використовується в 90% вироблених сонячних панелей. Аналогічно, тонкоплівкові модулі з новітніми технологіями стають все більш популярними, оскільки вони дешеві у виробництві, а також можуть стати гнучкими, що дозволяє використовувати їх у портативних програмах.

 

Тепер давайте розберемося, як працюють фотоелектричні сонячні панелі.

 

Як працюють сонячні панелі

Більшість сонячних панелей виготовлені з кристалічного кремнію. Кремній насправді є другим за поширеністю елементом у земній корі, його можна знайти в пилу та піску. Сонячні батареї використовують фотоелектричний ефект для вироблення електроенергії з сонячного світла. Це основа принципу роботи сонячних елементів і панелей.

 

Для визначення вихідної потужності сонячної панелі використовується термін «номінальна потужність». Номінальна потужність визначається шляхом вимірювання струму та напруги сонячної панелі в дуже специфічних лабораторних умовах і міжнародних специфікаціях. Панель розміщується під повним сонячним випромінюванням і визначається максимальна генеруюча потужність. Номінальна потужність виражається у «пікових ватах» (Wp) або «пікових кіловатах» (kWp). «Пік» означає, що сонячна панель виробила цю потужність за оптимальних умов, і ця потужність не може бути досягнута за реальних умов, тому на практиці номінальне значення потужності буде більш ніж на 10% нижчим за оптимальні умови. Ці номінальні показники потужності корисні під час порівняння різних сонячних панелей і вибору правильної для використання на даху будинку чи в іншому місці.

 

Які матеріали використовуються?

Металевий кремній

Сонячні батареї складаються з шарів, як правило, з кремнію. Кремній є одним із найпоширеніших елементів на Землі та використовується в більшості фотоелектричних елементів. Кристалічний кремній використовується як в монокристалічних, так і в полікристалічних сонячних елементах, які найчастіше використовуються в різних сферах застосування. У тонкоплівкових сонячних елементах використовується матеріал, відмінний від кремнію. Більшість сонячних елементів мають захисний скляний шар на передній частині, який захищає їх від зовнішніх елементів, тоді як ізоляція має задню плату на задній частині елемента. Оскільки кремній є блискучим матеріалом, для його нанесення на поверхню елемента для підвищення його ефективності потрібне спеціальне антиблікове покриття «Антиблікове покриття в кремнієвих сонячних елементах». Дроти можуть бути виготовлені з різних перехідних металів, таких як срібло або мідь. Кілька окремих фотоелектричних елементів з’єднані в мережу для отримання відповідної напруги та струму. Ці елементи розміщені в жорсткій рамі, зазвичай з алюмінію, яка зміцнює панелі та захищає їх від різних ударів, а також дозволяє монтувати сонячні панелі на даху будинку, наприклад, різними способами.
Сонячні системи, які використовуються в будинку, потребують спеціальних інверторів, які перетворюють постійний струм на змінний, який може живити різні прилади в будинку.

Тонкоплівкові сонячні панелі можуть використовувати матеріали, відмінні від кремнію, або комбінацію кремнію та інших матеріалів. Створіть тонкоплівковий блок на скляній підкладці.