Systemy fotowoltaiczne przekształcają światło słoneczne w użyteczną energię elektryczną w procesie fotowoltaicznym. Systemy fotowoltaiczne wykorzystują postęp technologii akumulatorów do zakupu i przechowywania energii elektrycznej w celu zapewnienia stabilnego zasilania prądem stałym lub zmiennym do urządzeń i domów, kontrolowanego przez kontroler ładowania i falownik. Ogniwa fotowoltaiczne składają się z półprzewodnikowego złącza p – n; kiedy fotony o wystarczającej energii wzbudzają elektrony, połączenie-wbudowanego pola elektrycznego w poprzek złącza i oddzielenia utworzonych par-elektronów (ekscytonów) powoduje powstanie fotowoltaiki i generuje prąd, gdy ogniwo fotowoltaiczne jest podłączone do obwodu. Wiele ogniw jest połączonych szeregowo i równolegle, tworząc moduł, a wiele modułów tworzy układ o pożądanym napięciu i prądzie. W ogniwach z krzemu krystalicznego typowe napięcie w obwodzie otwartym (Voc) wynosi około 0,5–0,6 V na ogniwo, a powierzchnia ogniwa określa, ile prądu może ono dostarczyć pod oświetleniem.
I. Skład systemu zasilania energią słoneczną
System zasilania energią słoneczną składa się z grupy ogniw słonecznych, sterownika słonecznego i baterii (grupy). Jeśli moc wyjściowa wynosi 220 V lub 110 V prądu przemiennego i stanowi uzupełnienie sieci, należy również skonfigurować falownik i inteligentny przełącznik sieciowy.
1. Układ ogniw słonecznych, czyli panele słoneczne
Jest to najbardziej centralna część systemu wytwarzania energii fotowoltaicznej, jej główną rolą jest przekształcanie fotonów słonecznych w energię elektryczną, aby wspomagać pracę obciążenia. Ogniwa słoneczne dzielimy na ogniwa z krzemu monokrystalicznego, ogniwa słoneczne z krzemu polikrystalicznego i ogniwa słoneczne z krzemu amorficznego. Podobnie jak ogniwa krzemowe monokrystaliczne w porównaniu do pozostałych dwóch typów, charakteryzują się solidną, długą żywotnością (zwykle do 20 lat), wysoką sprawnością konwersji fotoelektrycznej, co powoduje, że stają się one najczęściej używanymi akumulatorami.
2. Kontroler ładowania słonecznego
Jego głównym zadaniem jest kontrola stanu całego układu, przy przeładowaniu akumulatora, nadmiernym rozładowaniu pełni rolę ochronną. W miejscach, w których temperatura jest szczególnie niska, posiada również funkcję kompensacji temperatury.
3. Pakiet baterii słonecznych o głębokim cyklu
Bateria, jak sama nazwa wskazuje, służy do magazynowania energii elektrycznej. Jest ona magazynowana głównie w wyniku konwersji energii elektrycznej przez panele słoneczne. Zwykle akumulatory ołowiowe-kwasowe mogą być wielokrotnie poddawane recyklingowi.
W całym systemie monitoringu. Niektóre urządzenia muszą zapewniać napięcie prądu przemiennego 220 V, 110 V, a bezpośrednia moc wyjściowa energii słonecznej wynosi zazwyczaj 12 V DC, 24 V DC, 48 V DC. Zatem, aby zapewnić zasilanie sprzętu 22VAC, 11OVAc, w systemie należy zwiększyć falownik DC/AC, a fotowoltaiczny system wytwarzania energii będzie generowany z prądu stałego na prąd przemienny.
Po drugie, zasada wytwarzania energii słonecznej
Najprostszą zasadą wytwarzania energii słonecznej jest to, co nazywamy reakcją chemiczną, czyli konwersją energii słonecznej na energię elektryczną. Ten proces konwersji to proces fotonów promieniowania słonecznego przechodzących przez materiał półprzewodnikowy w energię elektryczną, zwykle nazywany „efektem fotowoltaicznym”. Ogniwa słoneczne są wytwarzane przy użyciu tego efektu.
Jak wiemy, gdy światło słoneczne pada na półprzewodnik, część fotonów odbija się od powierzchni, reszta jest albo absorbowana przez półprzewodnik, albo przepuszczana przez półprzewodnik, co jest pochłaniane przez fotony. Niektóre oczywiście nagrzewają się, a inne fotony zderzają się z elektronami walencyjnymi atomów tworzącymi półprzewodnik, tworząc w ten sposób parę elektronów-dziur. W ten sposób energia słoneczna wytwarza pary elektron-dziur w postaci przekształcanej w energię elektryczną, a następnie poprzez reakcję wewnętrznego pola elektrycznego półprzewodnika w celu wytworzenia określonego prądu, jeśli kawałek półprzewodnika baterii jest połączony na różne sposoby, tworząc wielokrotne napięcie prądu, aby uzyskać moc wyjściową.
