Paano gumagana ang mga solar panel

Ang disenyo ng isang solar na baterya at ang prinsipyo ng pagpapatakbo nito ay depende sa kung anong mga materyales at kung anong teknolohiya ang ginawa nito. Samakatuwid, kailangan mong maunawaan ang mga tampok ng pangunahing mga pagpipilian upang maunawaan kung ano ang kanilang mga pagkakaiba at piliin ang naaangkop na solusyon para sa paggamit. Ang lahat ng data ay may kaugnayan para sa mga de-kalidad na produkto, ang mga murang baterya ay maaaring hindi matugunan ang ipinahayag na mga parameter, dahil ang mga ito ay madalas na ginawa na may mga paglabag sa teknolohiya.

Karaniwang matibay na disenyo ng solar array.

Terminolohiya

Ang mga pangunahing terminong ginamit sa lugar na ito:

1. Ang solar energy ay kuryente na nakukuha mula sa araw kapag gumagamit ng mga panel.
2. Solar insolation - nagpapakita kung gaano karaming sikat ng araw ang bumabagsak sa isang metro kuwadrado ng isang ibabaw na matatagpuan patayo sa mga sinag.
3. Ang mga photovoltaic cell ay mga module na may kakayahang gawing elektrikal na enerhiya ang sikat ng araw. Kadalasan ay gumagawa sila ng 1 hanggang 2 watts ng enerhiya, ngunit mayroon ding mga mas produktibong opsyon.
4. Ang isang photovoltaic system ay isang hanay ng mga kagamitan na nagpapalit ng sikat ng araw sa kuryente.
5. Ang mga solar panel o panel ay isang grupo ng mga photovoltaic cell na pinagsama-sama sa isang malaking module at konektado sa isang serye o parallel na paraan. Karaniwan, ang isang baterya ay may kasamang mula 36 hanggang 40 na mga segment.
6. Ang array ay isang serye ng mga solar panel na konektado upang magbigay ng nais na dami ng kasalukuyang.
7. Frame modules - mga istraktura sa isang aluminum frame, matibay at selyadong.
8. Ang mga walang frame na elemento ay nababaluktot na mga pagpipilian, ginagamit ang mga ito sa mga kondisyon ng mas mababang pagkarga.
9. Ang Kilowatt-hour (kW) ay isang karaniwang sukat ng kuryente.
10. Kahusayan (kahusayan) - mga solar panel. Ipinapakita kung gaano karaming solar energy na tumama sa ibabaw ay na-convert sa kuryente. Karaniwan ang tagapagpahiwatig ay 15-24%.
11. Ang pagkasira ay isang pagbaba sa kapasidad ng mga solar panel na nangyayari dahil sa mga natural na dahilan. Ito ay sinusukat bilang isang porsyento ng mga orihinal na tagapagpahiwatig.
12. Ang mga peak load ay mga oras kung kailan kailangan ang pinakamalaking dami ng kuryente.
13. Ang kristal na silikon ay ang hilaw na materyal para sa paggawa ng mga solar panel. Ang pinakakaraniwan at matibay na opsyon para sa ngayon.
14. Ang amorphous silicon ay isang komposisyon na idineposito sa ibabaw sa pamamagitan ng pagsingaw at natatakpan ng isang proteksiyon na komposisyon.
15. Ang mga semiconductor ay mga sangkap na maaaring magsagawa ng kasalukuyang sa ilalim ng ilang mga kundisyon. Kabilang dito ang karamihan sa mga bagong materyales na ginamit sa paggawa ng mga solar panel.
16. Ang inverter ay isang aparato para sa pag-convert ng direktang kasalukuyang sa alternating current.
17. Controller - kinokontrol ang output boltahe mula sa solar modules upang maayos na ma-charge ang mga baterya.

Mapa ng insolation sa teritoryo ng Russia.

Ito lamang ang mga pinakakaraniwang termino, may mga karagdagang opsyon. Ngunit kahit na ang pag-alam sa mga pangunahing kaalaman ay makakatulong sa iyo na mas maunawaan ang paksa.

Mga kategorya ng kalidad

Upang suriin ang kalidad ng isang solar panel, kinakailangan una sa lahat upang malaman ang klase ng mga hilaw na materyales na ginagamit para sa produksyon ng mga photovoltaic cell. Ang kahusayan at buhay ng serbisyo ng mga natapos na produkto ay nakasalalay dito. 4 na pangunahing klase:

1. Grade A - ang pinakamahusay na pagpipilian, kung saan walang anumang pinsala at bitak. Ang pagkakapareho ng pagpuno at ang kinis ng ibabaw ay ginagarantiyahan ang mataas na pagganap, na kadalasang mas mataas kaysa sa nakasaad sa dokumentasyon. Bilang karagdagan, ang pagpipiliang ito ay may pinakamababang rate ng pagkasira at nagpapanatili ng mahusay na pagganap sa loob ng mahabang panahon.
2. Baitang B bahagyang mas masahol pa sa kalidad, maaaring may mga depekto sa ibabaw. Ngunit sa parehong oras, kadalasan, ang paggamit ay ginagawang posible upang makakuha ng mga produkto na maihahambing sa kahusayan sa klase A. Ang mga tagapagpahiwatig ng pagkasira ay isang pagkakasunud-sunod ng magnitude na mas malala, samakatuwid, nawala ang kanilang mga orihinal na katangian nang mas mabilis.
3. Baitang C - isang opsyon kung saan maaaring magkaroon ng medyo malubhang mga depekto - mula sa mga bitak hanggang sa mga chips at iba pang pinsala. Sa isang presyo, ang mga naturang module ay mas mura, ngunit ang kanilang kahusayan ay hindi lalampas sa 15%. Isang murang solusyon na angkop para sa maliliit na pagkarga.
4. Baitang D - sa esensya, ito ang natitirang basura pagkatapos ng paggawa ng mga photovoltaic cell, na hindi dapat gamitin sa paggawa ng mga baterya. Ngunit maraming hindi masyadong tapat na mga tagagawa, lalo na mula sa Asya, ang gumagamit ng mga ito sa produksyon. Ang pagganap ng pagpipiliang ito ay napakababa.

Mas mainam na piliin ang unang opsyon, sa matinding kaso, ang pangalawa ay angkop din.Tanging ang mga ito ay maaaring magbigay ng normal na kahusayan at maglilingkod nang mahabang panahon.

Ang proteksiyon na pelikula sa mga solar panel ay dapat ding may mataas na kalidad.

Ang EVA laminating material ay isang espesyal na pelikula na matatagpuan sa harap na bahagi at maaaring magamit sa maling panig. Ang pangunahing layunin ay upang protektahan ang mga gumaganang elemento mula sa masamang epekto nang hindi nakakasagabal sa sikat ng araw. Ang mga pagpipilian na may mataas na kalidad ay tumatagal ng mga 25 taon, ang mga mababang kalidad - mula 5 hanggang 10. Imposibleng matukoy ang iba't-ibang sa pamamagitan ng mata, kaya mas madaling magpatuloy mula sa presyo - para sa mahusay na mga pagpipilian, hindi ito magiging mababa.

Sa video, sa pamamagitan ng halimbawa, malinaw nilang naiintindihan kung paano lumilitaw ang isang electric current sa ilalim ng impluwensya ng sikat ng araw.

Prinsipyo ng operasyon

Medyo mahirap ipaliwanag ang mga tampok ng solar battery, ngunit mauunawaan mo ang mga pangkalahatang punto:

1. Kapag ang sikat ng araw ay tumama sa mga photocell, ang pagbuo ng mga di-equilibrium na mga pares ng electron-hole ay nagsisimula doon.
2. Dahil sa labis na mga electron, nagsisimula silang lumipat sa mas mababang layer ng semiconductor.
3. Ang boltahe ay inilalapat sa panlabas na circuit. Ang isang positibong poste ay lilitaw sa contact ng p-layer, at isang negatibong poste ay lilitaw sa contact ng n-layer.
4. Kung ang isang baterya ay konektado sa mga photocell, pagkatapos ay isang mabisyo na bilog ay nakuha at patuloy na gumagalaw na mga electron ay nagbibigay ng unti-unting pagsingil ng baterya.
5. Ang mga conventional silicon modules ay mga single junction cells na nakakagawa lamang ng power mula sa isang spectrum ng sikat ng araw. Ito ay dahil dito na ang kahusayan ng kagamitan ay mababa.
6. Upang malutas ang problema, ang mga tagagawa ay nakabuo ng mga pagpipilian sa cascade, maaari silang kumuha ng enerhiya mula sa iba't ibang mga sinag ng solar spectrum.Pinatataas nito ang kahusayan, ngunit dahil sa mataas na halaga ng produksyon, ang presyo ng naturang mga panel ay mas mataas.
7. Ang enerhiya na hindi na-convert sa kuryente ay nagiging init, kaya ang mga solar panel ay uminit hanggang 55 degrees sa panahon ng operasyon, at ang mga semiconductor na baterya ay hanggang 180. Bukod dito, habang umiinit ang solar battery, bumababa ang kahusayan ng solar battery.

Ang pinakasimpleng scheme ng solar battery.

Siya nga pala! Ang mga solar panel ay pinaka-epektibo sa malinaw na mga araw ng taglamig, kapag may sapat na liwanag at ang mababang temperatura ay nagpapalamig sa ibabaw.

Saan sila gawa

Upang pag-aralan ang aparato ng isang solar na baterya, kailangan mong maunawaan ang mga pangunahing uri, dahil ang teknolohiya ng produksyon ay may makabuluhang pagkakaiba depende sa mga hilaw na materyales na ginamit:

1. Mga Baterya na CdTe. Ginagamit ang Cadmium telluride sa paggawa ng mga module ng pelikula. Ang isang layer ng ilang daang micrometer ay sapat na upang makakuha ng kahusayan ng pagkakasunud-sunod ng 11% o mas mataas ng kaunti. Ito ay isang tapat na mababang figure, ngunit sa mga tuntunin ng 1 watt ng kapangyarihan, ang halaga ng kuryente ay hindi bababa sa 30% na mas mura kaysa sa tradisyonal na mga pagpipilian sa silikon. Sa kabila ng katotohanan na ang iba't ibang ito ay mas payat at mas magaan.
2. Uri ng CIGS. Ang pagdadaglat ay nangangahulugan na ang komposisyon ay kinabibilangan ng tanso, indium, gallium at selenium. Ito ay lumiliko ang isang semiconductor, na inilapat din sa isang maliit na layer, ngunit hindi tulad ng unang pagpipilian, ang kahusayan dito ay isang order ng magnitude na mas mataas at mga halaga sa 15%.
3. Mga uri ng GaA at InP nakikilala ang posibilidad ng paglalapat ng isang manipis na layer ng 5-6 microns, habang ang kahusayan ay magiging tungkol sa 20%. Ito ay isang bagong salita sa mga teknolohiya para sa pagkuha ng kuryente mula sa sikat ng araw.Dahil sa mataas na temperatura ng pagpapatakbo, ang mga baterya ay maaaring maging napakainit nang hindi nawawala ang pagganap. Ngunit dahil sa ang katunayan na ang mga bihirang materyales sa lupa ay ginagamit sa produksyon, ang halaga ng ganitong uri ay mataas.
4. Quantum Dot Baterya (QDSC). Gumagamit sila ng mga quantum dots bilang isang sumisipsip na materyal para sa pag-convert ng solar energy sa halip na mga tradisyonal na bulk na materyales. Dahil sa mga feature ng band gap tuning, posibleng gumawa ng multi-junction modules na sumisipsip ng solar energy nang mas mahusay.
5. Amorphous na silikon inilapat sa pamamagitan ng pagsingaw at may heterogenous na istraktura. Wala itong mataas na kahusayan, ngunit ang isang homogenous na ibabaw ay sumisipsip ng kahit na nakakalat na liwanag nang napakahusay.
6. Polycrystalline Ang mga variant ay ginawa sa pamamagitan ng pagtunaw ng silikon at paglamig nito sa ilalim ng ilang mga kundisyon upang makagawa ng mga unidirectional na kristal. Isa sa mga pinakakaraniwang solusyon dahil sa mababang halaga ng produksyon at mahusay na mga tagapagpahiwatig ng kahusayan.
7. Monocrystalline ang mga elemento ay binubuo ng mga solidong kristal na pinutol sa manipis na mga plato at doped na may posporus. Ang pinaka-matibay na solusyon na may mababang rate ng pagkasira at buhay ng serbisyo na hindi bababa sa 30 taon, ngunit kadalasan ay mas mahaba ang 10-15 taon.

Ang mga bateryang gawa sa cadmium telluride ay isa sa mga pinaka kumikita sa mga tuntunin ng halaga ng bawat kilowatt ng kuryente.

Siya nga pala! Ang pagiging epektibo ng isa o ibang opsyon ay nakasalalay sa teknolohiya ng produksyon, kaya kailangan itong linawin.

Basahin din

Mga uri at paraan ng pag-install ng mga solar panel

 

Mga kalamangan at kahinaan ng mga solar panel

Ang bawat uri ay may sariling katangian na dapat isaalang-alang kapag pumipili upang magpasya kung aling uri ang pinakaangkop:

1. Ang mga monocrystalline panel ay may pinakamataas na kahusayan at dahil dito, ang lugar para sa paglalagay ng mga module ay nai-save. Tumatagal sila ng hindi bababa sa 25 taon at unti-unting nawawalan ng kapangyarihan. Kasabay nito, ang ibabaw ay napaka-sensitibo sa dumi, dapat itong hugasan nang madalas. At ang presyo ay ang pinakamataas sa lahat ng mga opsyon na nakabatay sa silikon.
2. Ang mga polycrystalline na opsyon ay hindi sumisipsip ng mga sinag ng araw nang kasing episyente, ngunit mas gumagana sa diffused light. Sa mga tuntunin ng ratio ng kalidad ng presyo, mas kumikita sila, ngunit kumukuha sila ng mas maraming espasyo dahil sa mas mababang kahusayan.
3. Ang mga amorphous na silicon na baterya ay maaaring ilagay kahit saan, kabilang ang sa mga dingding ng mga gusali, dahil mahusay silang sumisipsip ng nakakalat na liwanag. Sa mababang kahusayan, mayroon silang mababang presyo, kaya maaari silang magamit bilang isang opsyon sa ekonomiya. Kasabay nito, naglilingkod sila nang mahabang panahon at hindi natatakot sa kontaminasyon sa ibabaw.
4. Ang mga pagpipilian sa bihirang lupa ay may magkatulad na mga pakinabang at disadvantages, kaya maaari mong isaalang-alang ang mga ito nang magkasama. Sa mga tuntunin ng kahusayan, sila ay higit na mataas sa mga klasikong panel, maaari silang mailapat sa pelikula, na maginhawa. Mayroon silang mas malaking hanay ng temperatura, kaya ang pag-init ay hindi nakakaapekto sa kahusayan sa trabaho. Ngunit dahil sa mataas na presyo at pambihira ng mga metal, ang mga naturang opsyon ay hindi malawakang ginagamit.

Ang opsyon na naka-mount sa dingding ay pinapasimple ang trabaho sa pag-install.

Saan ginagamit ang mga ito

Ang lahat ng isinasaalang-alang na mga opsyon ay maaaring mai-install sa pribadong sektor upang makatanggap ng kuryente mula sa araw at makatipid sa mga mapagkukunan ng enerhiya o kahit na makamit ang kumpletong awtonomiya. Tulad ng para sa paggamit, kailangan mong isaalang-alang ang ilang mga simpleng rekomendasyon:

1. Ang mga pagpipilian sa monocrystalline at polycrystalline ay pinakamahusay na inilagay sa bubong o sa lupa, na dati nang binuo ang frame sa nais na anggulo.Ito ay kanais-nais na ang anggulo ng pagkahilig ay kinokontrol, upang maaari kang umangkop sa araw.
2. Maaaring ilagay ang mga module ng pelikula kahit saan, sa dingding at sa ibabaw mga bubong. Gumagana ang mga ito nang maayos kahit na ang mga sinag ay hindi tumama sa ibabaw sa isang tamang anggulo, na napakahalaga.
3. Sa isang pang-industriya na sukat, ang mga baterya ng pelikula ay ginustong din bilang mas mura at mas madaling i-install.

Ang mga pagpipilian sa pelikula ay mas madaling i-install na may malaking halaga ng trabaho.

Mayroong ilang mga uri ng solar cell, ngunit ang tungkol sa 90% ng merkado ay inookupahan ng mga tradisyonal na modelo ng silikon dahil sa kanilang mababang presyo at mahusay na pagganap. Maaari kang pumili ng isa sa mga solusyon sa semiconductor, ngunit pagkatapos ay kailangan mong gumastos ng isa at kalahati hanggang dalawang beses na mas maraming pera.