aurinkopaneeleista on nopeasti tulossa erittäin houkutteleva uusiutuvan energian vaihtoehto, joka voi lopulta olla uskomattoman hyödyllinen ympäristölle. Auringonvalon muuttaminen sähköenergiaksi on yksi prosessi, joka on parantunut dramaattisesti viime vuosikymmeninä ja on nyt tehokkaampi kuin koskaan. Aurinkoenergian käyttö on ollut olemassa jo vuosia pienissä laitteissa, kuten laskimissa, mutta nyt monet puhuvat talojen ja yritysten virroittamisesta irti näistä paneeleista.
Aurinkoenergia on yksi lupaavimmista uusiutuvista energialähteistä tällä hetkellä, koska aurinkovoimaa on runsaasti. Auringosta lähtevät säteet voivat tuottaa lähes 1000 wattia energiaa jokaista maanpinnan neliömetriä kohti. Keräämällä tuota energiaa meidän ei tarvitsisi enää koskaan turvautua vahingoittaviin fossiilisiin polttoaineisiin. Aurinkosähköjärjestelmä käyttää auringonvaloa sähkön tuottamiseen, jota voit käyttää kodin tai toimiston sähköntuotantoon, mikä voi pienentää hiilijalanjälkeäsi ja vaikuttaa ympäristöön.
aurinkoenergia syntyy auringon tuottaman energian avulla. Aurinkopaneeli pystyy toimimaan auringosta saatavan aurinkoenergian avulla. Jokainen aurinkopaneeli sisältää monia erilaisia piikennoja tai aurinkokennoja. Ne ovat aurinkopaneelien rakennuspalikoita. Nämä aurinkokennot absorboivat auringosta tulevan energian. Auringosta saatava aurinkoenergia muutetaan sähköksi aurinkopaneelin avulla.
tästä syystä on tärkeää ymmärtää tarkasti, miten Aurinkopaneelit toimivat ja miten niillä voidaan tuottaa sähköä keskivertokotiin.
1. Katoille asennetut aurinkopaneelit imevät auringon valoa (fotoneja) auringosta.
2. Pii ja paneelin johtimet muuttavat auringonvalon Tasavirtasähköksi, joka sitten virtaa invertteriin.
3. Invertteri muuntaa sitten DC AC (vaihtovirta) sähkövirran, jota voit käyttää kotona.
4. Käyttämättä jäänyt ylimääräinen sähkö voidaan syöttää takaisin verkkoon.
5. Kun aurinkopaneelisi tuottavat vähemmän virtaa kuin mitä tarvitset kotona, voit aina ostaa sähköä sähkölaitokselta.
aurinkosähkön muuntamisessa sähköksi
- aurinkopaneeleissa käytetään erityistä prosessia, jossa fotonit muunnetaan elektroneiksi tuottamaan virtaa käyttämällä erityistä kennotyyppiä, joka tunnetaan aurinkosähkökennona. Näitä soluja löytyy yleisesti laskimien ja pienten vempaimien etupuolelta. Kun pankki niistä on kytketty yhteen, ne tunnetaan kollektiivisesti aurinkopaneelina.
- Aurinkosähkökennot koostuvat puolijohtavista materiaaleista, kuten piistä. Puolijohde absorboi auringon valon. Tällöin auringonvalossa olevat fotonit lyövät osan puolijohtavan aineen elektroneista irti, jolloin ne pääsevät virtaamaan sähkövirrassa.
- jokaisessa solussa on sähkökenttä, jota käytetään virtaamaan elektroneja tiettyyn suuntaan. Kun nämä elektronit kohtaavat fotosähkökennoon asetetun metallikontaktin, sitä voidaan käyttää laitteiden voimanlähteenä.
piin käyttö
- pii koostuu kiteisestä muodosta, jossa jokaisella piiatomilla on neljätoista elektronia kolmen eri kuoren erikoiskokoonpanossa. Kaksi näistä kuorista on täynnä, ja niillä on vastaavasti kaksi ja kahdeksan elektronia. Kolmas kuori, jossa on neljä viimeistä elektronia, on vain puoliksi täynnä. Täyttääkseen viimeisen kuoren pii jakaa elektroneja neljän läheisen atomin kanssa. Tämä antaa sille sen kiderakenteen.
- luonnollisessa muodossaan pii ei ole erityisen hyvä johtava materiaali, koska sillä ei ole vapaita elektroneja, toisin kuin muilla johtavilla materiaaleilla, kuten kuparilla. Näiden elektronien liikkeen vapauttamiseksi aurinkopaneeleissa oleva pii on piin erityinen, epäpuhdas muoto. Kun muihin atomeihin sekoittuu piiatomeja, syntyy pariton määrä vapaita elektroneja. Nämä elektronit eivät muodosta sidoksia, joten ne voivat liikkua vapaasti valon osuessa niihin.
- Pii on luonnostaan hyvin kiiltävää ja heijastavaa, joten fotonien pomppimisen estämiseksi kennoihin levitetään heijastusta estävä pinnoite. Varsin usein päälle asetetaan lasikansi suojaamaan piitä ulkoisilta elementeiltä.
sähkökenttä
- positiivisen ja negatiivisen piin joutuessa kosketuksiin toistensa kanssa, toisella puolella olevat vapaat elektronit vetävät toisiaan. Kun nämä kaksi sekoittuvat, ne luovat eräänlaisen esteen, joka tunnetaan sähkökenttänä. Tämä kenttä työntää elektroneja positiivisesta piistä negatiiviseen, mutta ei anna niiden virrata toiseen suuntaan.
- fotonien osuessa aurinkokennoon elektroni-reikäparit hajoavat. Kun näin tapahtuu, elektroni vapautuu ja tilalle tulee tila, jonka toinen elektroni täyttää. Elektroni siirtyy negatiiviselle puolelle reiän siirtyessä positiiviselle puolelle, mikä luo epätasapainon solun sähköneutraliteettiin. Lisäämällä johtimet, Voimme käyttää tätä liikettä elektronien luo virtaa, kun sähkökenttä luo jännitteen. Näiden kahden tuote on voima.
potentiaalinen energiahäviö
yksi aurinkoenergian suurimmista ongelmista on se, että se on usein tehottomampaa kuin muut energiantuotantomuodot ja tuottaa vähän energiaa verrattuna vastaaviin, kuten fossiilisten polttoaineiden polttoon. Energian menetykseen on monia syitä.
- yksi tärkeimmistä energiahäviön syistä on se, että Auringosta tuleva valo tulee monilla eri aallonpituuksilla. Jotkut näistä aallonpituuksista toimivat täsmälleen odotetusti, fotonien erottaessa elektroni-aukko-pareja. Jotkut niistä eivät kuitenkaan jaksa erottaa näitä pareja ja kulkevat harmittomasti niiden läpi. Toisilla on edelleen liikaa energiaa, mikä tarkoittaa sitä, että suuri osa energiasta menetetään sen vuoksi, että energiaa on enemmän kuin tarvitaan elektronin vapauttamiseen, mutta ei tarpeeksi sen vapauttamiseen.
- vaikka toinen materiaali vaatisi vähemmän energiaa saadakseen elektroninsa vapaaksi, tämä merkitsisi sitä, että materiaalin jännite olisi paljon pienempi. Tehokkuuden lisäämiseksi aurinkokennon tuottaman jännitteen ja virran välillä on oltava tasapaino. Ilman sitä tasapainoa tehokkuus katoaa.
- Metalli sijoitetaan yleensä solujen pohjalle elektronien johtamiseksi. Nämä levyt eivät kuitenkaan kerää kaikkea tuotettavaa energiaa, sillä osa häviää latvan kautta. Katon peittäminen merkitsisi auringonvalon menettämistä, kun taas johtimien asettaminen solun ulkopuolelle vaatisi elektronien kulkemista paljon pidemmälle. Tästä syystä soluja peittää usein ohut metalliristikko, joka auttaa vähentämään elektronien tarvitsemaa matkaa.
aurinkosähkön käyttö
- kiinnittämällä aurinkopaneelit talon katolle aurinkosähkökennoja voidaan käyttää tuottamaan sähköä, jota voidaan käyttää suoraan talon virtalähteestä, tai yhä useammin varastoida suuriin akkuihin, joita voidaan käyttää talon sähköntuotantoon generaattorin tavoin. Tietenkin, jos asut pimeämmällä alueella maailmassa, näiden aurinkopaneelien tehokkuus vähenee huomattavasti.
- aurinkoenergiaa voidaan myydä myös sähköverkkoihin, kun sähköä tuotetaan liikaa. Tämä tarkoittaa, että jos aurinko paistaa kirkkaasti, voit käyttää aurinkokennoja valtaan laitteita ja jopa tehdä rahaa pitäisi tuottaa ylimääräistä energiaa. Samoin, jos aurinko ei paista, olet edelleen koukussa jopa tärkein apuohjelma verkkoon, jonka avulla voit ostaa energiaa niistä, jos et halua luottaa paristoja tai generaattoreita.
- aurinkopaneelit ovat yleisiä myös avaruusaluksissa, joilla tuotetaan sähköä ajotietokoneille ja muille sähkölaitteille. Tämä johtuu pitkälti siitä, että aurinkopaneelien tehokkuus ei ole vähentynyt avaruudessa, ja aurinko paistaa aina, mikä tarkoittaa, että aluksilla on luotettava energianlähde ilman, että niiden tarvitsee kuljettaa raskaita polttoaineita tai akkuja mukanaan. Näitä paneeleita löytyy usein satelliiteista ja löytöaluksista, kuten sukkuloista ja käsityöaluksista, kuten Mars Roversista.
jokainen aurinkopaneeli sisältää monia erilaisia piikennoja tai aurinkokennoja. Jokainen aurinkokenno tuottaa muutaman voltin sähköä. Fotonit iskevät näiden aurinkokennojen pintaan ja tuottavat sitten sähkövirran. Katto on tavallinen paikka, jossa aurinkopaneelit asennetaan koteihin tai toimistoihin niin, että se saa tarvittavan määrän altistumista auringolta. Aurinkopaneelin aurinkosähköpaneelit muuttavat aurinkoenergian sähköenergiaksi. Näiden paneelien kautta syntyvä sähkö on enimmäkseen tasavirtaa (tasavirtaa), joka muunnetaan vaihtovirraksi (vaihtovirraksi) invertterin avulla. Pii on yksi tärkeimmistä materiaaleista, jota käytetään yleensä aurinkopaneelin valmistukseen.