ソーラーパネルは非常に魅力的な再生可能エネルギーの選択肢に急速になっており、最終的には環境に非常に有益になる可能性があります。 太陽光を電気エネルギーに変換するプロセスは、ここ数十年で劇的に改善され、これまで以上に効率的になりました。 太陽エネルギーの使用は計算機のような小さい装置の幾年もの間あったが、今多数はこれらのパネルの家そしてビジネスに動力を与えることにつ
太陽光発電は、太陽光発電が豊富であることから、現在利用可能な最も有望な再生可能エネルギー源の一つです。 太陽から発する光線は、地球の表面のすべての平方メートルのためのエネルギーのほぼ1,000ワットを生成することができます。 そのエネルギーを集めることによって、私たちは再び化石燃料の損傷に頼る必要はありません。 太陽光発電システムは、太陽光を使用して電気を生成し、家庭やオフィスに電力を供給し、二酸化炭素排出量や環境への影響を減らすことができます。
太陽エネルギーは、太陽によって生成されたエネルギーを使用して作成されます。 太陽エネルギーのパネルは太陽から得られる太陽エネルギーを使用して作用できます。 あらゆる太陽エネルギーのパネルは多くの異なったケイ素細胞か太陽電池を含んでいます。 それらは太陽電池パネルのブロックである。 太陽からのエネルギーはこれらの太陽電池によって吸収されます。 太陽から得られる太陽エネルギーは太陽エネルギーのパネルの助けによって電気に変えられます。
このため、ソーラーパネルがどのように機能し、どのようにして平均的な家庭のために電気を生産することができるかを正確に理解することが重要です。
1. 屋根に設置されたソーラーパネルは、太陽からの太陽の光（光子）を吸収します。
2. パネルのケイ素そしてコンダクターはインバーターに流れる直流(DC)の電気に日光を変えます。
3. インバータは、あなたがあなたの家で使用することができますAC（交流）電力にDCを変換します。
4. あなたが使用していない余分な電力は、グリッドにフィードバックすることができます。
5. あなたの太陽電池パネルが自宅であなたによって要求されるものがより少ない力を作り出すとき、実用性からの電気を常に買うことができます。
太陽光発電を電気に変換するプロセス
- 太陽電池パネルは、太陽電池と呼ばれる特殊なタイプのセルを使用して、光子を電子に変換して電流を発生させる特殊なプロセスを使用しています。 これらの細胞は、一般的に電卓や小さなガジェットの前面にあります。 それらの銀行が一緒に接続されているとき、それらは総称して太陽電池パネルとして知られています。
- 太陽電池は、シリコンなどの半導電性材料で構成されています。 半導体は太陽からの光を吸収します。 これが起こるとき、日光の光子はそれらが電流で流れるようにする半伝導性材料の電子のいくつかを緩くたたきます。
- 各セル内には、特定の方向に電子のこの流れを合理化するために使用される電界があります。 これらの電子が光電池上に置かれた金属接触を満たすと、それはデバイスに電力を供給するために使用することができる。
シリコンの使用
- シリコンは結晶形で構成され、シリコンの各原子は三つの異なる殻の特殊なセットアップで十四電子を保持しています。 これらの殻のうち2つは完全であり、それぞれ2つと8つの電子を保持しています。 最後の4つの電子を保持している3番目の殻は、半分だけでいっぱいです。 最後の殻を満たすために、シリコンは近くの4つの原子と電子を共有します。 これはそれにその結晶構造を与えるものです。
- その天然の形態では、ケイ素は、銅のような他の導電性材料とは対照的に、自由電子を有さないという事実のために、特に良好な導電性材料ではない。 これらの電子の動きを解放するために、太陽電池パネルに見られるシリコンは、シリコンの特別な、不純な形です。 ケイ素原子と他の原子を混合することによって、不均一な数の自由電子が生成される。 これらの電子は結合を形成しないので、光に当たったときに自由に移動することができます。
- シリコンは自然に非常に光沢があり反射性があるため、光子が材料から跳ね返るのを防ぐために、反射防止コーティングが細胞に適用されます。 シリコンを外部要素から保護するために、ガラスカバーが上部に置かれることがよくあります。
電界
- 正と負のシリコンが互いに接触すると、一方の自由電子が他方の自由電子に引き寄せられます。 この2つが混合すると、電界と呼ばれる障壁が形成されます。 このフィールドは、正のシリコンから負に電子をプッシュしますが、それらが他の方法で流れることはできません。
- 光子が光電池に衝突すると、電子-正孔対が分解される。 これが起こると、電子は解放され、空間は別の電子によって満たされることが可能になる。 電子は負の側に移動し、正孔は正の側に移動し、セルの電気的中立性に不均衡を生じさせる。 導体を挿入することによって、この電子の動きが電流を生成し、電場が電圧を生成するのを使用することができます。 これら2つの製品は力です。
潜在的なエネルギー損失
太陽エネルギーが直面している大きな問題の一つは、それが他の形態のエネルギー生産よりも効率が低く、化石燃料の燃焼などの同等のものと比較して低い電力をもたらすという事実である。 このエネルギーの損失には多くの理由があります。
- エネルギー損失の主な原因の一つは、太陽からの光が多くの異なる波長で来るという事実です。 これらの波長のいくつかは、光子が電子-正孔対を分離して、期待どおりに正確に動作します。 しかし、それらのうちのいくつかは、これらのペアを分離し、それらを無害に通過するエネルギーを持っていません。 これは、電子を自由にノックするのに必要なエネルギーよりも多くのエネルギーがあるが、それ以上自由にノックするのに十分ではないという事実のた
- 別の材料は、それらの電子を自由にノックするためにより少ないエネルギーを必要とするが、これは材料の電圧がはるかに低いことを意味する。 効率を高めるためには、太陽電池によって生成される電圧と電流のバランスが必要です。 そのバランスがなければ、効率は失われます。
- 金属は、通常、電子を伝導するためにセルの底に配置されます。 しかし、これらのプレートは、一部が上部を通って失われるため、生成されているエネルギーのすべてを収集することはありません。 上部を覆うことは日光を失うことを意味し、セルの外側の周りに導体を置くことは電子がはるかに遠くに移動することを必要とするであろう。 このため、セルは、多くの場合、電子が移動する必要がある距離を減らすために金属の薄いグリッドで覆われています。
太陽光発電の使用
- 太陽電池パネルを家の屋根に貼り付けることにより、太陽電池を使用して家の電源で直接使用できる電気を生成したり、発電機のように家に電力を供給するために使用できる大型電池に貯蔵することができます。 もちろん、あなたが世界の暗い地域に住んでいる場合、これらのソーラーパネルの効率は大幅に低下します。
- 太陽エネルギーはまた電気の超過が作り出されるとき電力網に販売することができます。 これは、太陽が明るく輝いている必要があり、あなたのデバイスに電力を供給するために太陽電池を利用することができ、エネルギーの過剰を生成す 同様に、太陽が輝いていない場合、あなたはまだあなたが電池や発電機に依存したくない場合は、それらからエネルギーを購入することができます主
- 太陽電池パネルは、宇宙船に搭載されたコンピュータやその他の電化製品のために電気を生成するためにも一般的です。 これは太陽電池パネルの有効性がスペースで減少しないし、技術にそれらが付いている重い燃料か電池を運ぶ必要がないで信頼できるエネルギー源が これらのパネルは、シャトルやマーズ-ローバーなどの工芸品などの衛星や発見工芸品によく見られます。
すべての太陽光発電パネルには、多くの異なるシリコンセルまたは太陽電池が含まれています。 各太陽電池は、電気の数ボルトを生成します。 光子はこれらの太陽電池の表面に衝突し、次に電流を発生させます。 屋根は太陽からの露出の必須量を得るように太陽エネルギーのパネルが家かオフィスに取付けられている通常の場所である。 太陽エネルギーのパネルの光起電パネルは電気エネルギーに太陽エネルギーを変えます。 これらのパネルを介して生成される電気は、主にdc（直流）であり、インバータの助けを借りてAC（交流）に変換されます。 シリコンは、通常、太陽光発電パネルを作るために使用される主な材料の一つです。