Opis paneli słonecznych

Pamiętam, że pracując zeszłego lata nad projektem dotyczącym energii słonecznej, byłem zdumiony tym, jak te-pokryte szkłem panele przekształcają światło słoneczne w użyteczną energię. Fajną rzeczą w tej technologii jest to, jak to działa. Zasadniczo masz te maleńkie rzeczy zwane ogniwami fotowoltaicznymi – jak minielektrownie wykonane ze specjalnego materiału. Kiedy świeci na nie słońce, wystrzeliwuje elektrony i w ten sposób powstaje prąd, czyli prąd stały. Możesz zachować tę energię na później lub wykorzystać ją od razu do oświetlenia na zewnątrz lub na wypadek awarii zasilania. Technicy mogą również nazywać je modułami słonecznymi lub urządzeniami fotowoltaicznymi, więc teraz już wiesz!

Nowoczesne instalacje zazwyczaj łączą wiele paneli w układ fotowoltaiczny. Kompletny system wykracza poza same panele - i obejmuje inteligentne falowniki przełączające rodzaj prądu, systemy monitorowania śledzące produkcję energii, a czasami zmotoryzowane urządzenia śledzące podążające ścieżką słońca. Podczas gdy duże farmy fotowoltaiczne wnoszą wkład w infrastrukturę sieciową, dachy budynków mieszkalnych okazują się zaskakująco skuteczne. Niedawna instalacja mojego sąsiada obniżyła rachunki za prąd o 40%, a nowsze modele są nawet wyposażone w powłoki samoczyszczące-, które pozwalają zachować wydajność w zapylonym środowisku.

Zalety

1. Panele słoneczne są obecnie najbardziej produktywnym sposobem przekształcania światła słonecznego w energię elektryczną, co oznacza, że wykorzystywana jest zdecydowana większość pochłanianej przez nie energii, w porównaniu z wydajnością wyższą o 20% w porównaniu z innymi formami energii.

2. Nie wytwarzają żadnych odpadów i nie zanieczyszczają otoczenia szkodliwymi emisjami. Ponadto, ponieważ do działania nie potrzebują paliw kopalnych, nie spowodują wzrostu emisji gazów cieplarnianych. Co więcej, metody ich produkcji i procesy usuwania będą miały mniejszy ogólny wpływ na planetę niż konwencjonalne źródła energii.

3. Panele słoneczne działają wszędzie tam, gdzie można je zainstalować w dowolnym miejscu; w domach, firmach, budynkach rządowych itp. Panele słoneczne pozwalają konsumentom mieszkającym na odizolowanych, niezamieszkanych obszarach wytwarzać własną energię, zamiast polegać na tradycyjnych urządzeniach energetycznych.

4. Panele słoneczne umożliwiają także konsumentom wytwarzanie własnej energii i umożliwiają-niezależny energetycznie sposób życia. Ponieważ tradycyjne metody wytwarzania energii stają się coraz rzadsze, a cena wytwarzania energii rośnie, odbiorcy paneli fotowoltaicznych będą mogli wytwarzać energię we własnym zakresie, zamiast być uzależnieni od tradycyjnych źródeł energii.

Podział paneli słonecznych: rodzaje i-rzeczywiste zastosowania

Kiedy inżynierowie projektują systemy fotowoltaiczne, wybór materiałów ma ogromne znaczenie. Przyjrzyjmy się czterem głównym technologiom fotowoltaicznym kształtującym obecnie krajobraz energetyczny:

1. Moduły z pojedynczego-krzemu krystalicznego (mono).

Te czarne piękności dominują na dachach całego świata. Wykorzystując kulki krzemowe wyhodowane z monokryształu, osiągają skuteczność na poziomie 22% w warunkach laboratoryjnych (seria SunPower Maxeon). Zauważysz ich jednolity, ciemny wygląd -, ponieważ podczas wzrostu kryształów ilość zanieczyszczeń jest zminimalizowana. Idealne do zacienionych obszarów, monopanele utrzymują 85% wydajności nawet przy 60 stopniach, co czyni je idealnymi do dachów w Teksasie, gdzie letni upał jest nieubłagany.

2. Panele z wielu-krystalicznego krzemu (poli).

Niebiesko nakrapiani kuzyni technologii mono. Wykonane z odłamków stopionego krzemu, kosztują o 30% mniej na początku. Chociaż ich wydajność na poziomie 18% pozostaje w tyle, projekty rolnicze kochają je ze względu na ich trwałość. Weźmy na przykład farmy wiatrowe-słoneczne w Nebrasce: panele polietylenowe lepiej radzą sobie z silnym wiatrem dzięki wzmocnionym ramom, równoważąc niższą wydajność niższym LCOE (upoziomowanym kosztem energii elektrycznej).

3. Technologia cienkich-filmów

Panele z tellurku kadmu (CdTe) firmy First Solar-odmieniają reguły gry w pochmurnym klimacie. Ich 12% wydajność może wydawać się niska, ale rosną tam, gdzie brakuje światła słonecznego. W niemieckim Berlin Solar Park te elastyczne panele osiągnęły 1400 kWh/kWp rocznie, czyli - 20% więcej niż panele krystaliczne w podobnych warunkach. Interesująca uwaga na marginesie: są wykonane przy użyciu 95% mniej krzemu niż tradycyjne typy!

4. Gwiazdy laboratorium

Panele perowskitowe firmy Oxford PV trafiają na pierwsze strony gazet. Ich ogniwa tandemowe o zawartości 33,7% (krzem + perowskit) mogą zrewolucjonizować dachy komercyjne. Wyobraź sobie dach o powierzchni 100 m² generujący 15 kW -, który wystarczy do zasilania pojazdu elektrycznego przez 50 000 km rocznie. Tymczasem technologia kropek kwantowych obiecuje okna słoneczne, które generują energię, blokując jednocześnie promienie UV.

Gdzie znajdziesz je w akcji

Systemy domowe: Rodzina Martinezów w Kalifornii obniżyła swoje 280 miesięczne rachunki do 35, korzystając z paneli monofonicznych i technologii Tesla Powerwall.

Projekty przemysłowe: Centra realizacji zamówień Amazon w Teksasie korzystają z dwustronnych paneli polietylenowych, które wychwytują o 25% więcej energii z odbitego światła słonecznego.

Transport: Audi e-tron GT ładuje się na stacjach o mocy 250 kW zasilanych układami tellurku kadmu.

Inteligentne miasta: Muzeum Przyszłości w Dubaju wykorzystuje przezroczyste panele perowskitowe do wykorzystania 40% swojej mocy, co stanowi dwukrotnie więcej niż jednostki prądu przemiennego zasilane-słoneczną energią.