Знаете ли какво представляват слънчевите панели , как работят и как да ги използвате? Нека да хвърлим малко светлина върху тази чиста технология за производство на електричество, без да замърсяваме.
Какво представляват слънчевите панели
Те са панели, проектирани да възстановяват енергия от слънчевата радиация и да я трансформират в топлина или електричество.
Соларен термичен панел . Когато служи за преобразуване на слънчевите лъчи в топлина, то ще загрява течност. Използва се например за загряване на водата в къща или отоплителна система .
Фотоволтаичен слънчев панел. Когато директно преобразува слънчевата светлина в електрическа енергия, използвайки фотоволтаични клетки, частично съставени от полупроводникови материали. Използва се например за производство на енергия, която да се консумира в къща.
Има и хибридни панели, които свързват слънчева топлина със слънчева фотоволтаика.
В ефективността на панелите силно зависи от материалите, от които са направени: тя достига повече от 25%, ако те са направени от монокристален силиций, в сравнение със 7% за панели, състоящи се от квантови точки.
Как се прави фотоволтаичен панел
Това е плосък модул, състоящ се от серия фотоволтаични клетки , които са истинското електрическо устройство, което преобразува енергията на светлината директно в електричество чрез фотоволтаичния ефект.
Когато слънчевата светлина удари клетките, поради разликите в зарядите, се генерира физическа реакция, която може да създаде електрическо поле с постоянен ток.
Клетките са формирани от два или повече слоя полупроводников материал, единият е положително „легиран“ (P-тип силиций) с вмъкване на борни атоми, а другият отрицателно „легиран“ (силициев тип N) с малки количества фосфор. Слагайки двата слоя в контакт, се получава PN кръстовище.
Когато електрон се премести от един кристал в друг, може да се образува „дупка“, която се държи като положителен заряд.
Електронът и „дупката“ се измъкват от всяка страна на тази PN връзка (електроните отиват към N, а дупките - към P), създавайки потенциална разлика (измерена във волта). Следователно фотоволтаичната клетка произвежда постоянен ток .
Определение на фотоволтаична клетка
Това е устройство, което преобразува енергията на светлината в електрическа . Той използва принципа на фотоелектричния ефект, при който инцидентният фотон (светлина) може да отдели електрон от атом.
Използваните различни видове полупроводници
Съществуват различни видове фотоволтаични клетки и процеси на производство на електроенергия, но силицийът остава най-използваният полупроводников материал. Производителността му се измерва въз основа на ефективността , която е процентът на светлинната енергия, действително преобразувана в електрическа енергия .
В панелите, които в момента са на пазара, полупроводниците, използвани от най-евтините до най-скъпите, са:
- аморфен силиций (ефективност 8%)
- поликристален силиций (16-18%)
- поликристален силиций (19-21%)
Използването на слънчеви панели
Днес те се използват главно за доставка на енергия за спътници, за битова или промишлена употреба, за малки приспособления за ежедневна употреба, за слънчеви централи и за някои транспортни средства. Основните проекти за използване в бъдеще се отнасят основно до транспорта и големите слънчеви централи, където слънцето изобилства.
В ежедневието
На сателити изискват енергия и не могат да бъдат свързани към кабелна Земята, така че те се нуждаят от помощта на собствен източник на енергия, за да се самозадоволява. Решението е да ги захранвате със слънчеви панели, тъй като те се възползват от доброто излагане на слънце. Освен това, веднъж в орбита те имат ниска енергийна нужда.
За домашна употреба панелите се монтират на покривите на къщи, за да се произвежда частна енергия. Въпреки че цената на инсталацията може да изглежда висока, този възобновяем източник става печеливш в дългосрочен план, генерирайки значителни икономии.
Някои предмети от ежедневието са електрически , така че чрез монтиране на малки панели, например улични лампи, те стават самостоятелни.
Панелите се използват за големи слънчеви централи, които осигуряват източник на чиста енергия за стотици хиляди домове.
В транспорта
В използването на фотоволтаици в транспорта продължава да е ниска, има само прототипи на самолети, лодки и влакове, които използват фотоволтаична енергия.
В момента соларният автомобил се изучава и се работи по аеродинамиката на колата, способността й да улавя енергия от слънцето, да я съхранява с помощта на батерии и да я използва ефективно за захранване на двигателя си.
Изпитват се и слънчеви лодки , оборудвани със сгъваеми фотоволтаични панели, като платно, и изработени от много леки материали, със силно развита аеродинамика. Вече има някои прототипи на катамарани, съчетаващи вятърна и слънчева енергия, съхранявани в много батерии.
Някои самолети вече са успели да летят, използвайки само слънчева енергия, например Соларен импулс, но винаги пътували празни, носещи нито хора, нито стоки. Въпреки това, изследователите все още работят върху подобряването на тези самолети и превръщането им в обикновено средство за задвижване един ден.
В бъдеще
Проектите за използване на фотоволтаици се фокусират върху намаляване на производствените разходи, за да направят покупката на панели удобна. Изучават се и нови материали за подобряване на добива и производителността.
Използването на фотоволтаични панели в областта на инфраструктурата също се изучава, например паркинги, оборудвани с приюти, които монтират фотоволтаични панели, които произвеждат електричество за тяхното управление.
Слънчевите панели са истинска революция
Ако трябваше да направим аналогия, слънчевите панели са за 21-ви век това, което беше колата за 20-ти век.
На колите са напълно революция в качеството на нашия живот , което го прави по-лесно за междуселищни пътувания, промяна на семейните бюджети и улесняване не само отношенията между хората, но и света на бизнеса.
Въвеждането на автомобили обаче донесе със себе си голям проблем - този на замърсяването с отработени газове и шумовото замърсяване , предвид несъразмерното количество автомобили, циркулиращи по нашите пътища.
Дори слънчевите панели започват бавен процес на трансформация на обществото, насърчавайки философията за чиста енергия и сенсибилизиране на населението към важни въпроси като глобалното затопляне.
Както при всяко пускане на иновативни продукти, първоначално разходите винаги са доста високи, така че само няколко сегмента от населението могат да се доближат до покупката. За щастие през годините по-голямото разпространение на пазара позволи рязко намаляване на цените, което позволява на по-голям брой хора да се преобразуват на пазара на възобновяеми източници и също така да започнат да спестяват от сметките за ток.
Първоначалните разходи, включително инсталирането, в действителност намаляват с времето: експертите декларират, че в рамките на няколко години е възможно да се амортизират разходите, като се има предвид и възможността за препродажба на произведената енергия .
Все още сме далеч от данните на други страни, където същата държавна политика насърчава прехода към възобновяеми енергийни източници, но нещо започва да се движи и в Италия.
Слънчевата енергия е чиста, безопасна, но преди всичко безплатна , започвайки да я експлоатираме адекватно, сега се превърна в необходимост, ако искаме да защитим нашата планета.
Други идеи
Ако искате да научите повече, прочетете също:
- Слънчеви панели с по-голям капацитет благодарение на нов материал за карамфил
- В Индия каналите, покрити от слънчеви панели
- Пристигат прозрачните слънчеви панели
- IKEA стартира на пазара на слънчеви панели за дома