Solcellepaneler blir raskt et meget attraktivt alternativ for fornybar energi, noe som kan ende opp med å være utrolig gunstig for miljøet. Prosessen med å konvertere sollys til elektrisk energi er en som har forbedret seg dramatisk de siste tiårene, og er nå mer effektiv enn noensinne. Bruken av solenergi har eksistert i årevis i små enheter som kalkulatorer, men nå snakker mange om å drive hus og bedrifter av disse panelene.
Solenergi er en av de mest lovende fornybare energikildene som er tilgjengelige, på grunn av at solenergi er rikelig. Strålene som kommer fra solen, kan produsere nesten 1000 watt energi for hver kvadratmeter av jordens overflate. Ved å samle den energien, ville vi aldri måtte stole på å skade fossile brensler igjen. En solar PV system bruker sollys til å generere elektrisitet som du kan bruke til å drive ditt hjem eller kontor som kan redusere karbonavtrykk og innvirkning på miljøet.
Solenergi er skapt ved hjelp av energien som har blitt generert av solen. En solenergi panel er i stand til å fungere ved hjelp av solenergi som er avledet fra solen. Hvert solcellepanel inneholder mange forskjellige silisiumceller eller solceller. De er byggeklosser av solcellepaneler. Energien fra solen absorberes av disse solcellene. Solenergi avledet fra solen omdannes til elektrisitet ved hjelp av et solcellepanel.
av denne grunn er det viktig å forstå nøyaktig hvordan solcellepaneler fungerer, og hvordan de kan brukes til å produsere strøm til det gjennomsnittlige hjemmet.
1. Solcellepanelene på hustakene absorberer solens lys (fotoner) fra solen.
2. Silisium og lederne i panelet konverterer sollyset Til Likestrøm (DC) elektrisitet som deretter strømmer inn i omformeren.
3. Omformeren konverterer DERETTER DC TIL AC (vekselstrøm) elektrisk kraft som du kan bruke hjemme.
4. Overflødig strøm som ikke brukes av deg, kan mates tilbake til nettet.
5. Når solcellepanelene produserer mindre strøm enn det som kreves av deg hjemme, kan du alltid kjøpe strøm fra verktøyet.
Prosessen Med Å Konvertere Solenergi Til Elektrisitet
- Solcellepaneler bruker en spesiell prosess for å konvertere fotoner til elektroner for å generere en strøm ved å bruke en spesiell type celle kjent som en fotovoltaisk celle. Disse cellene er ofte funnet på forsiden av kalkulatorer og små gadgets. Når en bank av dem er koblet sammen, er de kollektivt kjent som et solpanel.
- Fotovoltaiske celler består av halvledende materialer som silisium. Halvlederen absorberer lyset fra solen. Når dette skjer, slår fotonene i sollyset noen av elektronene i det halvledende materialet løs som gjør at de kan strømme i en elektrisk strøm.
- Innenfor hver celle er det et elektrisk felt som brukes til å strømlinjeforme denne strømmen av elektroner i en bestemt retning. Når disse elektronene møter en metallkontakt plassert på fotovoltaisk celle, kan den brukes til å drive enheter.
Bruken Av Silisium
- Silisium består av en krystallinsk form, med hvert atom av silisium som holder fjorten elektroner i et spesialisert oppsett av tre forskjellige skall. To av disse skallene er fulle, og holder henholdsvis to og åtte elektroner. Det tredje skallet, som inneholder de siste fire elektronene, er bare halvfullt. For å fylle det siste skallet, vil silisiumet dele elektroner med fire nærliggende atomer. Dette er det som gir den sin krystallinske struktur.
- i sin naturlige form er silisium ikke et spesielt godt ledende materiale på grunn av at det ikke har frie elektroner, i motsetning til andre ledende materialer som kobber. For å frigjøre bevegelsen av disse elektronene, er silisium funnet i solcellepaneler en spesiell, uren form for silisium. Ved å blande i andre atomer med silisiumatomer, opprettes et ujevnt antall frie elektroner. Disse elektronene danner ingen bindinger, og så er fri til å bevege seg når de rammes av lys.
- Silisium er naturlig veldig skinnende og reflekterende, så for å stoppe fotoner fra å hoppe bort fra materialet, påføres et antireflekterende belegg på cellene. Ofte legges et glassdeksel over toppen for å beskytte silisiumet fra utvendige elementer.
Det Elektriske Feltet
- når positiv og negativ silisium kommer i kontakt med hverandre, vil de frie elektronene på den ene siden bli trukket til den andre. Når de to blandes, skaper de en form for barriere kjent som et elektrisk felt. Dette feltet skyver elektroner fra det positive silisium til det negative, men tillater ikke at de strømmer den andre veien.
- når fotoner treffer fotovoltaisk celle, brytes elektronhullspar fra hverandre. Når dette skjer, frigjøres elektronen og en plass blir tilgjengelig for å bli fylt av et annet elektron. Elektronen vil bevege seg til den negative siden mens hullet beveger seg til den positive siden, noe som skaper en ubalanse i cellens elektriske nøytralitet. Ved å sette inn ledere, kan vi bruke denne bevegelsen av elektroner skaper en strøm mens det elektriske feltet skaper en spenning. Produktet av disse to er makt.
Potensielt Energitap
et av de store problemene solenergi står Overfor, er at det ofte er mindre effektivt enn andre former for energiproduksjon, noe som gir lave mengder kraft sammenlignet med motparter som forbrenning av fossile brensler. Det er mange grunner til dette tapet av energi.
- en av hovedårsakene til energitap er at lyset fra solen kommer i mange forskjellige bølgelengder. Noen av disse bølgelengdene fungerer akkurat som forventet, med fotoner som separerer elektronhullspar. Noen av dem har imidlertid ikke energi til å skille disse parene, og passere ufarlig gjennom dem. Andre har fortsatt for mye energi, noe som betyr at mye energi går tapt på grunn av at det er mer energi enn det som kreves for å slå fri et elektron, men ikke nok til å slå mer fri.
- mens et annet materiale ville kreve mindre energi for å slå sine elektroner fri, ville dette bety at spenningen til materialet ville være langt lavere. For å øke effektiviteten må det være en balanse mellom spenning og strøm produsert av solcellen. Uten den balansen er effektiviteten tapt.
- Metall er vanligvis plassert på bunnen av cellene for å gjennomføre elektronene. Imidlertid vil disse platene ikke samle all energi som produseres, da noen vil gå tapt gjennom toppen. Å dekke toppen ville bety å miste sollyset, mens å sette ledere rundt utsiden av cellen ville kreve at elektronene reiste mye lenger. Av denne grunn er cellene ofte dekket av et tynt metallgitter for å redusere avstanden elektronene trenger å reise.
Bruken Av Solenergi
- ved å feste solpaneler på taket av et hus, kan fotovoltaiske celler brukes til å produsere elektrisitet som kan brukes direkte av strømforsyningen til huset eller i økende grad lagres i store batterier som kan brukes til å drive huset som en generator. Selvfølgelig, hvis du bor i en mørkere region i verden, vil effektiviteten til disse solcellepanelene bli sterkt redusert.
- Solenergi kan også selges til strømnettet når et overskudd av elektrisitet produseres. Dette betyr at hvis solen skinner sterkt, kan du bruke solceller til å drive enhetene dine og til og med tjene penger hvis du genererer et overskudd av energi. På samme måte, hvis solen ikke skinner, vil du fortsatt være koblet til hovedverktøyet som vil tillate deg å kjøpe energi fra dem hvis du ikke vil stole på batterier eller generatorer.
- Solcellepaneler er også vanlige i romfartøy for å generere strøm til datamaskiner og andre elektriske apparater. Dette skyldes i stor grad at effektiviteten til solcellepaneler ikke reduseres i rommet, og solen skinner alltid, noe som betyr at båten har en pålitelig energikilde uten å måtte bære tunge drivstoff eller batterier med dem. Disse panelene er ofte funnet på satellitter og discovery craft som skyttelbusser og håndverk som Mars rovers.
hvert solcellepanel inneholder mange forskjellige silisiumceller eller solceller. Hver solcelle genererer noen få volt elektrisitet. Fotoner vil slå overflaten av disse solcellene og deretter generere en elektrisk strøm. Taket er det vanlige stedet hvor solcellepaneler er installert i boliger eller kontorer, slik at det får den nødvendige mengden eksponering fra solen. De fotovoltaiske panelene på solcellepanelet konverterer solenergien til elektrisk energi. Strømmen som genereres gjennom disse panelene er for det meste DC (likestrøm) som vil bli omgjort TIL AC (vekselstrøm) ved hjelp av en omformer. Silisium er et av hovedmaterialene som vanligvis brukes til å lage et solcellepanel.