Základné znalosti a typy svietidiel solárnych panelov

Existujú dva hlavné typy solárnych panelov: solárne fotovoltaické (PV) panely a solárne tepelné panely. Elektrina sa najskôr vyrába premenou slnečnej energie na elektrickú energiu. Po druhé, využíva slnečnú energiu na ohrev nádrže a výrobu teplej vody v budove. V tomto článku rozoberiem prvé - solárne fotovoltické (FV) panely, keďže úzko súvisia so solárnym zaplavovacím osvetlením. Preto tento článok ďalej používa termín „solárny panel“ na označenie solárnych fotovoltaických panelov.

Prečo solárne?

 

Po prvé, slnko je obrovský zdroj energie. Slnko odovzdá Zemi toľko energie za hodinu, aby poháňala celý svet na jeden rok. Samozrejme, je nemožné zachytiť všetku túto energiu a premeniť ju na elektrinu, ktorú potrebujeme, ale ľudia sú čoraz bližšie k využívaniu slnečnej energie ako nášho primárneho zdroja energie. Solárna energia má oproti iným zdrojom energie zjavné výhody. V prvom rade je to zadarmo pre všetkých. Samozrejme, sloboda nemusí byť to správne slovo, pokiaľ ide o opis slnečnej energie, a hoci máme prístup k slnečnej energii zadarmo, stále potrebujeme špeciálne nástroje na jej premenu na elektrinu alebo iné užitočné zdroje energie, ktoré rozhodne nie sú zadarmo. .

 

Po druhé, solárna energia je nezávislá a ľudia sa nemusia spoliehať na cenu elektriny stanovenú vládou alebo súkromnými spoločnosťami. Po tretie, výhody využívania slnečnej obnoviteľnej energie sotva poškodzujú Zem akýmkoľvek spôsobom, znižujeme emisie uhlíka, znečistenie a nespotrebúvame vzácne zdroje Zeme.

 

Solárna energia

 

V súčasnosti možno fotovoltaické solárne panely využiť na premenu slnečnej energie na elektrickú energiu. Solárne panely sa skladajú z viacerých solárnych článkov, z ktorých väčšina sa používa v skupinách na napájanie solárneho systému. Tieto solárne systémy sa používajú hlavne na výrobu elektriny v domácnostiach, pričom solárne panely sú inštalované na strechách. Podobne je známe, že menšie solárne panely sa používajú na napájanie rôznych elektronických zariadení a nástrojov. Najjednoduchším príkladom je kalkulačka, ktorá využíva solárnu energiu. Solárne panely sa dnes stali bežnou voľbou pre vonkajšie osvetlenie, prenosné hudobné prehrávače, prenosné nabíjačky a ďalšie spotrebiče, ktoré používame každý deň.

 

Solárne panely sú stále v prebiehajúcom procese vývoja a vedci hľadajú spôsoby, ako zlepšiť efektivitu a znížiť výrobné náklady, a tiež hľadajú nové materiály, ktoré môžu zlepšiť účinnosť solárnych článkov. Súčasná technológia zahŕňa najmä použitie foriem kryštalického kremíka a kremík sa používa v 90 % vyrobených solárnych panelov. Podobne tenkovrstvové moduly s najnovšou technológiou sú čoraz populárnejšie, pretože ich výroba je lacná a môžu sa tiež stať flexibilnými, čo umožňuje ich použitie v prenosných aplikáciách.

 

Teraz poďme pochopiť, ako fungujú fotovoltaické solárne panely.

 

Ako fungujú solárne panely

Väčšina solárnych panelov je vyrobená z kryštalického kremíka. Kremík je v skutočnosti druhým najrozšírenejším prvkom v zemskej kôre a možno ho nájsť v prachu a piesku. Solárne panely využívajú fotovoltaický efekt na výrobu elektriny zo slnečného žiarenia. To je základ fungovania solárnych článkov a solárnych panelov.

 

Na určenie výstupného výkonu solárneho panelu sa používa pojem „menovitý výkon“. Menovitý výkon sa určuje meraním prúdu a napätia solárneho panelu za veľmi špecifických laboratórnych podmienok a medzinárodných špecifikácií. Panel sa umiestni pod plné slnečné žiarenie a určí sa maximálny generujúci výkon. Nominálny výkon je vyjadrený v "špičkových wattoch" (Wp) alebo "špičkových kilowattoch" (kWp). „Peak“ znamená, že solárny panel vyrobil tento výkon za optimálnych podmienok a tento výkon nie je možné dosiahnuť v skutočných podmienkach, takže v praxi bude nominálna hodnota výkonu o viac ako 10 % nižšia ako optimálne podmienky. Tieto menovité výkony sú užitočné pri porovnávaní rôznych solárnych panelov a výbere toho správneho na použitie na streche domu alebo inde.

 

Aké materiály sa používajú?

Silikónový kov

Solárne články sú vyrobené z vrstiev zvyčajne vyrobených z kremíka. Kremík je jedným z najbežnejších prvkov na Zemi a používa sa vo väčšine fotovoltických článkov. Kryštalický kremík sa používa v monokryštálových aj polykryštalických solárnych článkoch, ktoré sa najčastejšie používajú v rôznych aplikáciách. V tenkovrstvových solárnych článkoch sa používa iný materiál ako kremík. Väčšina solárnych článkov má na prednej strane ochrannú sklenenú vrstvu, ktorá ich chráni pred vonkajšími vplyvmi, zatiaľ čo izolácia má zadnú dosku na zadnej strane článku. Keďže kremík je lesklý materiál, je potrebná špeciálna antireflexná vrstva „Antireflexná vrstva v kremíkových solárnych článkoch“, ktorá ho nanesie na povrch článku, aby sa zlepšila účinnosť článku. Drôty môžu byť vyrobené z rôznych prechodných kovov, ako je striebro alebo meď. Viaceré jednotlivé FV články sú navzájom prepojené do siete, aby sa získalo vhodné napätie a prúd. Tieto články sú umiestnené v pevnom ráme, zvyčajne z hliníka, ktorý spevňuje panely a chráni ich pred rôznymi otrasmi a umožňuje rôzne spôsoby montáže solárnych panelov napríklad na strechu domu.
Solárne systémy používané v dome vyžadujú špeciálne meniče, ktoré premieňajú jednosmerný prúd na striedavý, ktorý dokáže napájať rôzne spotrebiče v dome.

Tenkovrstvové solárne panely môžu využívať iné materiály ako kremík, prípadne kombináciu kremíka a iných materiálov. Vytvorte tenkovrstvovú jednotku na sklenenom substráte.