Czas czytania: 4 minuty

prawdopodobnie widziałeś panele słoneczne na dachach w całej okolicy, ale czy wiesz, jak faktycznie działają do wytwarzania energii elektrycznej? W tym artykule przyjrzymy się, czym jest ogniwo fotowoltaiczne-technologia stojąca za panelem słonecznym, która umożliwia wytwarzanie energii ze słońca. Dokładniej, przyjrzymy się nauce o krzemowych ogniwach słonecznych, ogniwach słonecznych tworzących zdecydowaną większość paneli słonecznych.

ogniwa słoneczne wytwarzają energię w trzech krokach

ogniwo fotowoltaiczne (PV) działa w trzech ogólnych krokach:

1. światło jest absorbowane i puka elektrony luźne
2. przepływają luźne elektrony, tworząc prąd
3. prąd jest przechwytywany i przenoszony na przewody

efekt fotowoltaiczny jest skomplikowanym procesem, ale te trzy kroki są podstawowym sposobem, w jaki energia ze słońca jest przekształcana w użyteczną energię elektryczną przez ogniwa słoneczne w panelach słonecznych.

ogniwa słoneczne są budulcem paneli słonecznych

panel Słoneczny składa się z sześciu różnych komponentów, ale prawdopodobnie najważniejszym z nich jest ogniwo fotowoltaiczne, które faktycznie wytwarza energię elektryczną. Konwersja światła słonecznego na energię elektryczną przez ogniwo słoneczne nazywana jest” efektem fotowoltaicznym”, dlatego też określamy ogniwa słoneczne jako „fotowoltaiczne”.”

słoneczne ogniwa fotowoltaiczne wytwarzają energię elektryczną poprzez pochłanianie światła słonecznego i wykorzystanie tej energii światła do wytworzenia prądu elektrycznego. Istnieje wiele ogniw fotowoltaicznych w jednym panelu słonecznym, a prąd tworzony przez wszystkie ogniwa razem sumuje się do wystarczającej ilości energii elektrycznej, aby pomóc zasilać swój dom. Standardowy panel stosowany w systemie mieszkalnym na dachu będzie miał 60 ogniw połączonych ze sobą. Komercyjne instalacje solarne często wykorzystują większe panele z 72 lub więcej ogniw fotowoltaicznych.

rodzaje ogniw słonecznych: monokrystaliczne i polikrystaliczne

obecnie stosowane są dwa główne typy ogniw słonecznych: monokrystaliczne i polikrystaliczne. Chociaż istnieją inne sposoby wytwarzania ogniw słonecznych (na przykład ogniwa cienkowarstwowe, ogniwa organiczne lub perowskity), monokrystaliczne i polikrystaliczne ogniwa słoneczne są zdecydowanie najczęstszymi opcjami mieszkaniowymi i komercyjnymi.

monokrystaliczne ogniwo słoneczne jest wykonane z Pojedynczego Kryształu pierwiastka krzemu. Z drugiej strony, polikrystaliczne krzemowe ogniwa słoneczne są wytwarzane przez stopienie razem wielu odłamków kryształów krzemu. Prowadzi to do dwóch kluczowych różnicatorów między mono-i polikomórkami. Pod względem wydajności monokrystaliczne ogniwa słoneczne są na ogół wyższe niż ich polikrystaliczne odpowiedniki. Wynika to z zastosowania pojedynczego, wyrównanego kryształu krzemu, co powoduje łatwiejszy przepływ elektronów generowanych przez efekt fotowoltaiczny. Ogniwa polikrystaliczne mają odłamki krzemu ustawione w wielu różnych kierunkach, co nieco utrudnia przepływ energii elektrycznej. Jednak panele słoneczne wykonane z polikrystalicznych ogniw słonecznych są zwykle tańsze niż opcje monokrystaliczne. Dzieje się tak dlatego, że proces produkcji ogniwa polikrystalicznego jest prostszy i wymaga mniejszej liczby specjalistycznych procesów.

w jaki sposób krzemowe ogniwo słoneczne wytwarza energię elektryczną?

krzemowe ogniwa słoneczne, poprzez efekt fotowoltaiczny, pochłaniają światło słoneczne i generują płynącą energię elektryczną. Proces ten różni się w zależności od rodzaju technologii słonecznej, ale istnieje kilka kroków wspólnych dla wszystkich ogniw fotowoltaicznych.

Krok 1: Światło jest absorbowane przez ogniwo fotowoltaiczne i puka elektrony luźne

najpierw światło uderza w ogniwo fotowoltaiczne i jest absorbowane przez materiał półprzewodnikowy, z którego jest wykonane (zwykle krzem). Ta przychodząca energia świetlna powoduje, że elektrony w krzemie są luźne, co ostatecznie stanie się energią słoneczną, którą można wykorzystać w domu.

Krok 2: Elektrony zaczynają płynąć, tworząc prąd elektryczny

istnieją dwie warstwy krzemu stosowane w ogniwach fotowoltaicznych, a każda z nich jest specjalnie traktowana lub „domieszkowana”, aby utworzyć pole elektryczne, co oznacza, że jedna strona ma dodatni ładunek netto, a jedna ma ujemny ładunek netto. To pole elektryczne powoduje, że luźne elektrony przepływają w jednym kierunku przez ogniwo słoneczne, generując prąd elektryczny.

Krok 3: Prąd elektryczny jest przechwytywany i łączony z innymi ogniwami słonecznymi

gdy prąd elektryczny jest generowany przez luźne elektrony, metalowe płytki po bokach każdego ogniwa słonecznego zbierają te elektrony i przenoszą je do przewodów. W tym momencie elektrony mogą przepływać jako energia elektryczna przez okablowanie do falownika słonecznego, a następnie w całym domu.

wiele ogniw fotowoltaicznych razem produkuje energię słoneczną dla Twojego domu

samo ogniwo fotowoltaiczne nie może wytworzyć wystarczającej ilości energii elektrycznej dla więcej niż małego elektronicznego gadżetu. W celu wytworzenia ilości energii, której dom może potrzebować, ogniwa słoneczne są połączone ze sobą w celu utworzenia paneli słonecznych, które są instalowane w grupach w celu utworzenia systemu energii słonecznej. Typowy domowy panel słoneczny z 60 ogniwami fotowoltaicznymi w połączeniu może wytwarzać od 220 do ponad 400 watów mocy.

w zależności od czynników takich jak temperatura, godziny nasłonecznienia i zużycie energii elektrycznej, właściciele nieruchomości będą potrzebować różnych ilości paneli słonecznych, aby wyprodukować wystarczającą ilość energii. Niezależnie od tego, instalacja systemu paneli słonecznych prawdopodobnie obejmie kilkaset ogniw fotowoltaicznych pracujących razem w celu generowania i prądu elektrycznego. Możesz użyć kalkulatora energii słonecznej EnergySage, aby zorientować się, jakie oszczędności można zobaczyć w instalacji paneli słonecznych.

zainstaluj panele słoneczne już dziś, aby zacząć generować energię ze słońca

słoneczne ogniwa fotowoltaiczne są budulcem paneli słonecznych, a każdy właściciel nieruchomości może zacząć generować darmową energię elektryczną ze słońca za pomocą instalacji paneli słonecznych. Na EnergySage Solar Marketplace możesz zarejestrować swoją nieruchomość, aby rozpocząć otrzymywanie ofert instalacji solarnych od wykwalifikowanych instalatorów. Podczas gdy wszystkie oferty obejmują panele słoneczne wykonane z ogniw fotowoltaicznych, wyjście panelu może się zmieniać w zależności od jakości sprzętu. Jeśli jesteś szczególnie zainteresowany ofertami na wysokowydajne panele słoneczne, po prostu zostaw notatkę na swoim profilu, aby instalatorzy mogli ją zobaczyć.