Opis solarnih panelov

Ko sem prejšnje poletje delal na projektu sončne energije, se spomnim, da me je presenetilo, kako te steklene-plošče pretvarjajo sončno svetlobo v uporabno energijo. Najbolj kul pri tej tehnologiji je, kako deluje. V bistvu imate te majhne stvari, ki se imenujejo fotonapetostne celice – kot so mini elektrarne, narejene iz posebnega materiala. Ko jih obsije sonce, sproži elektrone in tako dobite elektriko ali enosmerni tok. To energijo lahko shranite za pozneje ali pa jo takoj uporabite za stvari, kot so luči zunaj ali ko zmanjka elektrike. Tehnični ljudje bi jim lahko rekli tudi solarni moduli ali PV stvarčice, tako da zdaj veste!

Sodobne instalacije običajno združujejo več panelov v solarni niz. Celoten sistem presega le plošče - vključuje pametne pretvornike, ki preklapljajo vrste toka, nadzorne sisteme, ki sledijo proizvodnji energije, in včasih motorizirane sledilnike, ki sledijo poti sonca. Medtem ko velike sončne elektrarne prispevajo k omrežni infrastrukturi, se stanovanjske strehe izkažejo za presenetljivo učinkovite. Nedavna namestitev mojega soseda je znižala njihove račune za elektriko za 40 %, novejši modeli pa imajo celo samočistilne-prevleke za ohranjanje učinkovitosti v prašnem okolju.

Prednosti

1. Sončni paneli so trenutno najbolj produktivno sredstvo za pretvorbo sončne svetlobe v električno energijo, kar pomeni, da se izkoristi velika večina energije, ki jo absorbirajo, v primerjavi z 20 % večjo produktivnostjo kot pri uporabi drugih oblik energije.

2. Ne ustvarjajo odpadkov in ne onesnažujejo okolice s škodljivimi izpusti. Poleg tega, ker za delovanje ne potrebujejo fosilnih goriv, ne bodo prispevali k povečanju toplogrednih plinov. Poleg tega bodo njihove proizvodne metode in postopki odstranjevanja manj vplivali na planet kot običajni viri energije.

3. Solarni paneli delujejo povsod, kjer jih je mogoče namestiti kjer koli; v domovih, podjetjih, vladnih zgradbah itd. Sončni kolektorji omogočajo potrošnikom, ki živijo na izoliranih, nenaseljenih območjih, da proizvajajo lastno energijo, namesto da se zanašajo na tradicionalne električne naprave.

4. Sončni kolektorji potrošnikom omogočajo tudi ustvarjanje lastne energije in energijsko-neodvisen način življenja. Ker tradicionalni načini pridobivanja energije postajajo vse redkejši in cene pridobivanja energije naraščajo, bodo porabniki sončnih kolektorjev lahko proizvajali lastno energijo, namesto da bi bili odvisni od tradicionalnih virov energije.

Razčlenitev solarnega panela: Vrste in-uporabe v resničnem svetu

Ko inženirji načrtujejo solarne sisteme, je izbira materialov pomembna. Raziščimo štiri glavne solarne tehnologije, ki trenutno oblikujejo energetsko krajino:

1. Eno-kristalni silicijevi (mono) moduli

Ti črni lepotci prevladujejo na strehah po vsem svetu. Z uporabo silicijevih kroglic, vzgojenih iz enega kristala, dosegajo 22-odstotno učinkovitost v laboratorijskih pogojih (serija SunPower Maxeon). Opazili boste njihov enakomeren temen videz -, ker je med rastjo kristalov čim manj nečistoč. Enobarvne plošče, ki so idealne za zasenčena območja, ohranjajo 85-odstotno moč tudi pri 60 stopinjah, zaradi česar so popolne za teksaške strehe, kjer je poletna vročina neusmiljena.

2. Več-kristalne silicijeve (poli) plošče

Modro pikčasti bratranci monotehnike. Izdelani iz staljenih silicijevih drobcev, stanejo 30 % manj vnaprej. Medtem ko njihova 18-odstotna učinkovitost zaostaja, jih imajo kmetijski projekti radi zaradi njihove vzdržljivosti. Vzemimo vetrne-sončne elektrarne v Nebraski: poli paneli zaradi svojih ojačanih okvirjev bolje prenesejo močan veter, kar izravnava nižjo učinkovitost z nižjimi LCOE (uravnani stroški električne energije).

3. Tehnologija tankega-filma

Plošče iz kadmijevega telurida (CdTe) podjetja First Solar spremenijo-igro v oblačnih podnebjih. Njihova 12-odstotna učinkovitost se morda zdi nizka, vendar uspevajo tam, kjer je sonca malo. V nemškem solarnem parku v Berlinu so ti prilagodljivi paneli dosegli 1400 kWh/kWp letno - 20 % več kot kristalni paneli v podobnih pogojih. Zanimiva opomba: izdelani so z 95 % manj silicija kot tradicionalni tipi!

4. Lab Superstars

Perovskite plošče iz Oxford PV polnijo naslovnice. Njihove 33,7 % tandemske celice (silicij + perovskit) bi lahko revolucionirale komercialne strehe. Predstavljajte si 100 m² veliko streho, ki proizvede 15 kW -, kar je dovolj za pogon električnega vozila za 50.000 km letno. Medtem pa tehnologija kvantnih pik obljublja sončna okna, ki ustvarjajo energijo in hkrati blokirajo UV žarke.

Kje jih boste našli v akciji

Domači sistemi: Družina Martinez v Kaliforniji je svoj 280-mesečni račun zmanjšala na 35 z uporabo mono panelov in Tesla Powerwall.

Industrijski projekti: Amazonovi centri za dostavo v Teksasu uporabljajo dvostranske poli plošče, ki zajamejo 25 % več energije iz odbite sončne svetlobe.

Prevozništvo: Audi e-tron GT se polni na postajah z močjo 250 kW, ki jih napajajo nizi kadmijevega telurida.

Pametna mesta: Muzej prihodnosti v Dubaju uporablja prozorne perovskitne plošče za 40 % svoje moči, kar je dvakrat več kot sončne-izmenične enote.