Как работят слънчевите панели? Отключване на безкрайната сила на Слънцето
Визуализирайте вземането на слънчева светлина и превръщането й директно в електрическа енергия чрез метод без абсолютно никакви движещи се компоненти и абсолютно никакви замърсители, като същевременно постигате максимална ефективност от многото ресурси на слънцето. Това е толкова невероятното в слънчевите панели. Откакто бяха създадени през 1954 г., слънчевите панели напълно промениха пейзажа на производството на енергия. Те осигуряват енергия за всичко между тях - от обикновен калкулатор до цели градове. И така, как парче силиций може да преобразува цялата тази енергия от фотони в електрически ток, който можем да използваме? В тази статия ще обсъдим физиката, инженерството и иновативните техники, свързани със слънчевата фотоволтаична или "PV" енергия.
Когато слънцето огрява слънчев панел, слънчевата енергия се абсорбира от отделните фотоволтаични клетки на слънчевия панел. Тези клетки са направени от слоеве полупроводникови материали, най-често силиций.
Фотоволтаичните клетки генерират електрически заряд, когато са ударени от слънчева светлина.
Този заряд създава постоянен ток (DC).
Токът преминава през инвертор и става променлив ток. Това е токът, необходим за домакинските уреди.
Слънчевите клетки все още могат да произвеждат енергия дори без пряко слънце (напр. когато е облачно), но колкото повече слънце ги удари, толкова повече енергия ще произведат.
Една нормална система от-соларни панели се състои от някъде от 6 до 12 панела, в зависимост от размера на покрива. Всеки панел произвежда около 400-450 вата мощност, в зависимост от това колко светло е навън.
Фотоволтаични клетки, панели и масиви
Фотоволтаичните (PV) модули-които обикновено наричаме слънчеви панели-се състоят от множество фотоволтаични слънчеви клетки, свързани заедно в групи, наречени низове. Единичните PV соларни клетки могат да варират по размер от 0,5 инча до около 4 инча и да произвеждат между 1 и 2 вата, което ги прави подходящи за захранване на елементи като калкулатори и часовници.
Фотоволтаичните клетки са електрически свързани в капсуловани, устойчиви на атмосферни влияния фотоволтаични панели, понякога наричани модули. PV панелите се различават по размер и генериране на енергия. Генерирането на електроенергия от PV панел се увеличава с броя на клетките в панела или повърхността на панела. PV панелите могат да бъдат свързани в групи, за да образуват фотоволтаични масиви. Фотоволтаичните масиви могат да се състоят от по-малко от два панела до стотици панели. Броят фотоволтаични панели, свързани в един фотоволтаичен масив, определя количеството мощност, което масивът може да генерира.
Фотоволтаичните клетки генерират постоянен ток. DC захранването може да се използва за зареждане на устройства, които използват DC захранване. В системите за пренос и разпределение на електроенергия почти цялата електроенергия се доставя като променлив ток (AC). Устройства, наречени инвертори, се използват във фотоволтаични панели или масиви за преобразуване на постоянен ток в променлив ток.
Фотоволтаичните клетки и панели генерират най-много енергия, когато са обърнати директно към слънцето. Фотоволтаичните панели и масиви могат да използват системи за проследяване, за да поддържат панелите обърнати към слънцето през цялото време, но тези системи са скъпи. Повечето фотоволтаични системи имат панели във фиксирана позиция, обикновено обърнати директно на юг в северното полукълбо и директно на север в южното полукълбо, и са монтирани под ъгъл, който оптимизира физическите и икономически характеристики на системата.
Заключение: Инженерна светлина в живота
Слънчевите панели представляват креативността на човечеството. Те вземат енергия от фотоните на слънцето и я превръщат в полезни форми. Тъй като те стават по-ефективни и по-евтини за производство (спад от 89% от 2010 г.), те се превърнаха в един от най-големите индикатори, че се отдалечаваме от замърсяващите технологии към чисти източници. Слънчевите панели не само показват докъде сме стигнали в нашата технологична еволюция, но също така ни предлагат път за постигане на възобновяемо, устойчиво бъдеще, използвайки слънцето като основен източник на живот на планетата от милиарди години.
Когато мислите какво представляват слънчевите панели, важно е да запомните, че те представляват не само технологичен напредък, но и възможност, която бъдещите поколения ще трябва да живеят във възобновяемо бъдеще, където слънчевата енергия е основният източник на живот на планетата Земя.
