Jak działają panele słoneczne?

Tylko w ostatniej dekadzie liczba instalacji fotowoltaicznych wzrosła o 33 procent, ponieważ koszt instalacji systemów fotowoltaicznych gwałtownie spadł, a korzyści płynące z energii słonecznej stały się bardziej znane.Jednak pomimo szybkiego wykorzystania energii słonecznej na całym świecie, wielu wciąż zastanawia się, jak dokładnie działają panele słoneczne.
 

Jak panele słoneczne przekształcają energię w energię elektryczną
 

Podstawowe kroki paneli słonecznych są w rzeczywistości dość proste.

Światło słoneczne uderza w panele słoneczne

Panele następnie przekształcają światło słoneczne w energię elektryczną, przechodząc przez układ do przewodu przewodzącego

Energia elektryczna jest następnie kierowana do falownika, który przekształca energię elektryczną z prądu stałego (DC) na prąd przemienny (AC)

Gdy energia elektryczna jest prądem przemiennym, można ją rozproszyć po całym domu, aby zasilać urządzenia

Każda dodatkowa energia jest magazynowana w bateriach słonecznych z systemem solar-plus-storage

Oczywiście nauka stojąca za tym procesem jest nieco bardziej złożona.Przyjrzyjmy się dokładniej, w jaki sposób światło słoneczne może zasilać Twój dom.
Światło słoneczne uderza w panele słoneczne

Panele słoneczne składają się z ogniw fotowoltaicznych (PV).Komórki te są umieszczone pomiędzy dwoma kawałkami metalu półprzewodnikowego i mogą być bardzo cienkie, o szerokości około 1,3 mikrona.Światło słoneczne pada na ogniwa fotowoltaiczne i fotony, cząsteczki światła, są absorbowane.Kiedy są absorbowane, wybijają elektrony w komórce.Przewodniki są ustawione po dodatniej i ujemnej stronie ogniwa, aby kierować prądem elektronów.Siła prądu określa, ile energii elektrycznej zostanie wyprodukowane.Prąd energetyczny kieruje się następnie w stronę metalu wyściełającego komórkę i do przewodów przewodzących.

Na najbardziej podstawowym poziomie kluczowymi elementami panelu słonecznego są ogniwa fotowoltaiczne, polikrzem lub krzem, metal i szkło.Najważniejszym elementem są ogniwa słoneczne, które przekształcają światło słoneczne w energię użytkową.Ogniwa słoneczne są elementem fotowoltaicznym (PV) paneli słonecznych, co oznacza, że ​​wytwarzają energię ze słońca.

Ogniwa słoneczne składają się z krzemu i są chronione taflą szkła nad panelami, która umożliwia filtrowanie światła słonecznego do ogniw.Pod wpływem światła słonecznego ogniwa słoneczne z dwutlenku krzemu wytwarzają prąd elektryczny, który jest następnie przekształcany w użyteczną energię elektryczną prądu przemiennego za pośrednictwem falownika.

Ogniwa słoneczne są montowane za pomocą przewodów, które przesyłają energię elektryczną.To okablowanie jest przylutowane do ogniw, które są następnie montowane między tylnym arkuszem a szkłem chroniącym ogniwa.Cały panel jest połączony metalową ramą.

Jest to zbyt uproszczony proces wytwarzania paneli słonecznych, więc rozbijmy proces produkcyjny krok po kroku, aby lepiej zrozumieć.

Prąd stały przepływa przez przewód przewodzący do falownika

Energia elektryczna przepływa następnie przewodami przewodzącymi do falownika, gdzie jest przekształcana z prądu stałego (DC) na prąd przemienny (AC).Dzieje się tak, ponieważ AC został wybrany jako standard w amerykańskich domach i pozostaje nim.Prąd stały służy do zasilania małych urządzeń, takich jak lampy.W przypadku prądu stałego elektrony przepływają swobodnie.Z drugiej strony, przy prądzie przemiennym, elektrony zmieniają kierunek od 50 do 60 razy na sekundę.Ten rodzaj energii elektrycznej jest bardziej ekonomiczny i wydajny w przesyłaniu energii na duże odległości i jest stosowany w większych urządzeniach.

AC zostaje rozproszony

Po przekształceniu na prąd zmienny prąd przepływa następnie przez panel elektryczny (skrzynkę z wyłącznikami) i jest kierowany do gniazdek w domu.Skrzynka wyłączników zawiera wyłączniki, a każdy obwód jest podłączony do pojedynczego wyłącznika.Wyłącznik będzie monitorował obwód iw przypadku komplikacji, takich jak przeciążenie, natychmiast wyłączy ten obwód.

Dodatkowa energia jest magazynowana

W słoneczny dzień dom jednorodzinny prawdopodobnie nie zużyje całej energii elektrycznej wytwarzanej przez układ słoneczny.Nadmiar energii może być przechowywany w akumulatorze lub systemie magazynowania energii, lub w niektórych miejscach może być oddawany z powrotem do sieci.Przechowywanie dodatkowej energii pozwala użytkownikom zachować ją na pochmurny lub deszczowy dzień, kiedy słońce nie świeci tak jasno lub tak często.Ponadto pozwala im w mniejszym stopniu polegać na przedsiębiorstwach użyteczności publicznej, które mogą pomóc obniżyć lub wyeliminować rachunki za energię i zapewnić użytkownikom własne zasilanie podczas przerw spowodowanych przez trudne warunki pogodowe.W przypadku domów podłączonych do sieci niezbędne jest posiadanie systemu magazynowania energii na wypadek awarii zasilania, ponieważ w przeciwnym razie nie będzie można uzyskać dostępu do systemu energii słonecznej, gdy sieć ulegnie awarii.

Jaka jest najlepsza bateria słoneczna?

Akumulatory LifePO4 są wydajne, trwałe i nie wymagają konserwacji, co razem stanowi doskonałe źródło zasilania do magazynowania energii słonecznej, ale do działania potrzebują jeszcze jednego elementu: kontrolera ładowarki słonecznej.Kontroler ładowania chroni akumulator podczas ładowania i jest strażnikiem między panelem słonecznym a akumulatorem.chroni akumulator podczas ładowania, a także zapobiega wysyłaniu prądu z akumulatora do paneli słonecznych w nocy, gdy napięcie akumulatora jest wyższe niż napięcie panelu słonecznego.

System fotowoltaiczny może być wielkim atutem, który pomoże Ci zaspokoić Twoje potrzeby energetyczne i zmniejszyć zależność od zakładu energetycznego.Aby w pełni wykorzystać swój system energii słonecznej, upewnij się, że panele słoneczne są czyste, kieruj je na południowy wschód lub południowy zachód i upewnij się, że drzewa ani budynki nie utrudniają im dostępu do światła słonecznego.