Bagaimana panel solar berfungsi

Reka bentuk bateri solar dan prinsip operasinya bergantung pada bahan dan teknologi apa ia dibuat. Oleh itu, anda perlu memahami ciri pilihan utama untuk memahami perbezaannya dan memilih penyelesaian yang sesuai untuk digunakan. Semua data adalah relevan untuk produk berkualiti tinggi, bateri murah mungkin tidak memenuhi parameter yang diisytiharkan, kerana ia sering dihasilkan dengan pelanggaran teknologi.

Reka bentuk tatasusunan suria tegar standard.

Terminologi

Istilah utama yang digunakan dalam bidang ini:

1. Tenaga suria ialah tenaga elektrik yang diperoleh daripada matahari apabila menggunakan panel.
2. Insolasi suria - menunjukkan berapa banyak cahaya matahari jatuh pada satu meter persegi permukaan yang terletak berserenjang dengan sinar.
3. Sel fotovoltaik adalah modul yang mampu menukar cahaya matahari kepada tenaga elektrik. Biasanya mereka menghasilkan dari 1 hingga 2 watt tenaga, tetapi terdapat juga pilihan yang lebih produktif.
4. Sistem fotovoltaik ialah satu set peralatan yang menukar cahaya matahari kepada elektrik.
5. Panel solar atau panel ialah sekumpulan sel fotovoltaik yang dikumpulkan ke dalam modul besar dan disambungkan secara siri atau siri-selari. Biasanya, satu bateri termasuk dari 36 hingga 40 segmen.
6. Tatasusunan ialah satu siri panel solar yang disambungkan untuk memberikan jumlah arus yang dikehendaki.
7. Modul bingkai - struktur dalam bingkai aluminium, tahan lama dan tertutup.
8. Elemen tanpa bingkai adalah pilihan yang fleksibel, ia digunakan dalam keadaan beban yang lebih rendah.
9. Kilowatt-hour (kW) ialah ukuran standard kuasa elektrik.
10. Kecekapan (efficiency) - panel solar. Menunjukkan berapa banyak tenaga suria yang mengenai permukaan ditukar kepada elektrik. Biasanya penunjuk adalah 15-24%.
11. Degradasi ialah penurunan kapasiti panel solar yang berlaku disebabkan oleh sebab semula jadi. Ia diukur sebagai peratusan penunjuk asal.
12. Beban puncak adalah masa apabila jumlah tenaga elektrik yang paling besar diperlukan.
13. Silikon kristal adalah bahan mentah untuk pembuatan panel solar. Pilihan yang paling biasa dan tahan lama untuk hari ini.
14. Silikon amorfus ialah komposisi yang diendapkan pada permukaan melalui penyejatan dan ditutup dengan komposisi pelindung.
15. Semikonduktor ialah bahan yang boleh mengalirkan arus dalam keadaan tertentu. Ini termasuk kebanyakan bahan baharu yang digunakan dalam pembuatan panel solar.
16. Inverter ialah peranti untuk menukar arus terus kepada arus ulang alik.
17. Pengawal - mengawal voltan keluaran daripada modul solar untuk mengecas bateri dengan betul.

Peta insolasi di wilayah Rusia.

Ini hanya istilah yang paling biasa, terdapat pilihan tambahan. Tetapi mengetahui perkara asas akan membantu anda memahami topik dengan lebih baik.

Kategori kualiti

Untuk menilai kualiti panel solar, pertama sekali perlu mengetahui kelas bahan mentah yang digunakan untuk pengeluaran sel fotovoltaik. Kecekapan dan hayat perkhidmatan produk siap bergantung pada ini. 4 kelas utama:

1. Gred A - pilihan terbaik, di mana tidak ada sebarang kerosakan dan retak. Keseragaman pengisian dan kelancaran permukaan menjamin prestasi tinggi, yang selalunya lebih tinggi daripada yang dinyatakan dalam dokumentasi. Di samping itu, pilihan ini mempunyai kadar degradasi yang paling rendah dan mengekalkan prestasi yang baik untuk masa yang lama.
2. Gred B sedikit teruk dalam kualiti, mungkin terdapat kecacatan pada permukaan. Tetapi pada masa yang sama, paling kerap, penggunaan memungkinkan untuk mendapatkan produk yang setanding dengan kecekapan kelas A. Penunjuk degradasi adalah susunan magnitud yang lebih teruk, oleh itu, mereka kehilangan ciri asalnya dengan lebih cepat.
3. Gred C - pilihan di mana mungkin terdapat kecacatan yang agak serius - daripada retak kepada cip dan kerosakan lain. Pada harga, modul sedemikian jauh lebih murah, tetapi kecekapannya tidak melebihi 15%. Penyelesaian murah yang sesuai untuk beban kecil.
4. Gred D - pada dasarnya, ini adalah sisa yang tinggal selepas pembuatan sel fotovoltaik, yang tidak boleh digunakan untuk membuat bateri. Tetapi banyak pengeluar yang tidak begitu jujur, terutamanya dari Asia, menggunakannya dalam pengeluaran. Prestasi pilihan ini sangat rendah.

Adalah lebih baik untuk memilih pilihan pertama, dalam kes yang melampau, yang kedua juga sesuai.Hanya mereka boleh memberikan kecekapan biasa dan akan berfungsi untuk masa yang lama.

Filem pelindung pada panel solar juga mestilah berkualiti tinggi.

Bahan laminating EVA adalah filem khas yang terletak di bahagian hadapan dan boleh digunakan pada bahagian yang salah. Tujuan utama adalah untuk melindungi elemen kerja daripada kesan buruk tanpa mengganggu cahaya matahari. Pilihan berkualiti tinggi bertahan kira-kira 25 tahun, yang berkualiti rendah - dari 5 hingga 10. Tidak mustahil untuk menentukan varieti dengan mata, jadi lebih mudah untuk meneruskan dari harga - untuk pilihan yang baik, ia tidak akan rendah.

Dalam video, sebagai contoh, mereka memahami dengan jelas bagaimana arus elektrik timbul di bawah pengaruh cahaya matahari.

Prinsip operasi

Agak sukar untuk menerangkan ciri bateri solar, tetapi anda boleh memahami perkara umum:

1. Apabila cahaya matahari mengenai fotosel, pembentukan pasangan lubang elektron bukan keseimbangan bermula di sana.
2. Oleh kerana lebihan elektron, mereka mula bergerak ke lapisan bawah semikonduktor.
3. Voltan digunakan pada litar luaran. Kutub positif muncul pada sentuhan lapisan-p, dan kutub negatif muncul pada sentuhan lapisan-n.
4. Jika bateri disambungkan ke fotosel, maka bulatan ganas diperoleh dan elektron yang sentiasa bergerak memberikan cas bateri secara beransur-ansur.
5. Modul silikon konvensional ialah sel simpang tunggal yang hanya boleh menjana kuasa daripada spektrum cahaya matahari tertentu. Kerana ini kecekapan peralatan adalah rendah.
6. Untuk menyelesaikan masalah, pengeluar telah membangunkan pilihan lata, mereka boleh mengambil tenaga daripada sinaran spektrum suria yang berbeza.Ini meningkatkan kecekapan, tetapi disebabkan kos pengeluaran yang tinggi, harga panel sedemikian jauh lebih tinggi.
7. Tenaga yang tidak ditukar kepada elektrik bertukar menjadi haba, jadi panel solar memanaskan sehingga 55 darjah semasa operasi, dan bateri semikonduktor sehingga 180. Selain itu, apabila bateri solar menjadi panas, kecekapan bateri solar berkurangan.

Skim paling mudah bateri solar.

By the way! Panel solar paling cekap pada hari musim sejuk yang cerah, apabila terdapat cahaya yang mencukupi dan suhu rendah menyejukkan permukaan.

Mereka diperbuat daripada apa

Untuk mengkaji peranti bateri solar, anda perlu memahami jenis utama, kerana teknologi pengeluaran mempunyai perbezaan yang ketara bergantung pada bahan mentah yang digunakan:

1. Bateri CdTe. Kadmium telluride digunakan dalam pembuatan modul filem. Lapisan beberapa ratus mikrometer sudah cukup untuk mendapatkan kecekapan tertib 11% atau lebih tinggi sedikit. Ini adalah angka yang rendah, tetapi dari segi 1 watt kuasa, kos elektrik sekurang-kurangnya 30% lebih murah daripada pilihan silikon tradisional. Walaupun fakta bahawa varieti ini jauh lebih nipis dan lebih ringan.
2. jenis CIGS. Singkatan bermaksud bahawa komposisi termasuk tembaga, indium, galium dan selenium. Ternyata semikonduktor, yang juga digunakan dalam lapisan kecil, tetapi tidak seperti pilihan pertama, kecekapan di sini adalah susunan magnitud yang lebih tinggi dan berjumlah 15%.
3. Jenis GaAs dan InP membezakan kemungkinan menggunakan lapisan nipis 5-6 mikron, manakala kecekapan akan menjadi kira-kira 20%. Ini adalah perkataan baharu dalam teknologi untuk mengekstrak elektrik daripada cahaya matahari.Disebabkan oleh suhu operasi yang tinggi, bateri boleh menjadi sangat panas tanpa kehilangan prestasi. Tetapi disebabkan fakta bahawa bahan nadir bumi digunakan dalam pengeluaran, kos jenis ini adalah tinggi.
4. Bateri Titik Kuantum (QDSC). Mereka menggunakan titik kuantum sebagai bahan penyerap untuk menukar tenaga suria dan bukannya bahan pukal tradisional. Disebabkan ciri-ciri penalaan jurang jalur, adalah mungkin untuk membuat modul berbilang simpang yang menyerap tenaga suria dengan lebih cekap.
5. Silikon amorfus digunakan secara penyejatan dan mempunyai struktur heterogen. Ia tidak mempunyai kecekapan tinggi, tetapi permukaan homogen menyerap cahaya yang tersebar dengan baik.
6. Polihabluran varian dibuat dengan mencairkan silikon dan menyejukkannya dalam keadaan tertentu untuk menghasilkan kristal satu arah. Salah satu penyelesaian yang paling biasa disebabkan oleh kos pengeluaran yang rendah dan penunjuk kecekapan yang baik.
7. Monocrystalline unsur terdiri daripada hablur pepejal yang dipotong menjadi plat nipis dan didop dengan fosforus. Penyelesaian yang paling tahan lama dengan kadar degradasi yang rendah dan hayat perkhidmatan sekurang-kurangnya 30 tahun, tetapi selalunya 10-15 tahun lebih lama.

Bateri yang diperbuat daripada telur kadmium adalah salah satu yang paling menguntungkan dari segi kos per kilowatt elektrik.

By the way! Keberkesanan satu atau pilihan lain bergantung pada teknologi pengeluaran, jadi ia perlu dijelaskan.

Baca juga

Jenis dan kaedah memasang panel solar

 

Kebaikan dan keburukan panel solar

Setiap jenis mempunyai ciri tersendiri yang perlu dipertimbangkan semasa memilih untuk menentukan jenis yang paling sesuai:

1. Panel monokristalin mempunyai kecekapan tertinggi dan disebabkan ini, kawasan untuk penempatan modul disimpan. Mereka bertahan sekurang-kurangnya 25 tahun dan perlahan-lahan kehilangan kuasa. Pada masa yang sama, permukaannya sangat sensitif terhadap kotoran, ia mesti dicuci dengan kerap. Dan harganya adalah yang tertinggi dari semua pilihan berasaskan silikon.
2. Pilihan polihablur tidak menyerap sinaran matahari dengan cekap, tetapi berfungsi lebih baik dalam cahaya tersebar. Dari segi nisbah kualiti harga, mereka lebih menguntungkan, tetapi mereka mengambil lebih banyak ruang kerana kecekapan yang lebih rendah.
3. Bateri silikon amorfus boleh diletakkan di mana-mana, termasuk di dinding bangunan, kerana ia menyerap cahaya yang tersebar dengan baik. Dengan kecekapan yang rendah, mereka mempunyai harga yang rendah, jadi mereka boleh digunakan sebagai pilihan ekonomi. Pada masa yang sama, mereka berkhidmat untuk masa yang lama dan tidak begitu takut terhadap pencemaran permukaan.
4. Pilihan nadir bumi mempunyai kelebihan dan kekurangan yang sama, jadi anda boleh mempertimbangkannya bersama-sama. Dari segi kecekapan, mereka lebih baik daripada panel klasik, mereka boleh digunakan pada filem, yang mudah. Mereka mempunyai julat suhu yang lebih besar, jadi pemanasan tidak menjejaskan kecekapan kerja. Tetapi disebabkan harga tinggi dan jarang logam, pilihan sedemikian tidak digunakan secara meluas.

Pilihan yang dipasang di dinding memudahkan kerja pemasangan.

Di mana mereka digunakan

Semua pilihan yang dipertimbangkan boleh dipasang di sektor swasta untuk menerima elektrik dari matahari dan menjimatkan sumber tenaga atau bahkan mencapai autonomi sepenuhnya. Bagi penggunaan, anda perlu mempertimbangkan beberapa cadangan mudah:

1. Pilihan monokristalin dan polihablur paling baik diletakkan di atas bumbung atau di atas tanah, setelah membina bingkai pada sudut yang dikehendaki sebelum ini.Adalah wajar bahawa sudut kecenderungan dikawal, supaya anda boleh menyesuaikan diri dengan matahari.
2. Modul filem boleh diletakkan di mana-mana, di dinding dan di atasnya atas bumbung. Mereka berfungsi dengan baik walaupun sinar tidak mengenai permukaan pada sudut yang betul, yang sangat penting.
3. Pada skala industri, bateri filem juga lebih disukai kerana lebih murah dan mudah dipasang.

Pilihan filem lebih mudah dipasang dengan jumlah kerja yang banyak.

Terdapat beberapa jenis sel suria, tetapi kira-kira 90% daripada pasaran diduduki oleh model silikon tradisional kerana harganya yang rendah dan prestasi yang baik. Anda boleh memilih salah satu daripada penyelesaian semikonduktor, tetapi kemudian anda perlu membelanjakan satu setengah hingga dua kali lebih banyak wang.