Panele słoneczne stają się dziś coraz bardziej popularne jako alternatywa dla tradycyjnych metod wytwarzania energii elektrycznej. Korzystając z paneli słonecznych, możemy wykorzystać energię słoneczną dostarczaną przez słońce i generować energię do wszystkiego, od lodówki po samochód. Czy kiedykolwiek widziałeś dachy pokryte panelami słonecznymi lub znaki stref szkolnych z panelami słonecznymi na szczycie i zastanawiałeś się, jak działają te panele słoneczne i co dzieje się „za panelami”?
Przyjrzyjmy się, z czego składają się panele słoneczne i jak działa technologia paneli słonecznych.
Technologia paneli słonecznych opiera się na 2 rodzajach pozyskiwania ciepła słonecznego: kolektorach słonecznych i ogniwach słonecznych. Ponieważ praktycznie wszystkie projekty paneli słonecznych do domu i zrób to sam wykorzystują ogniwa słoneczne, skupimy się na technologii ogniw słonecznych. Ogniwa słoneczne, znane również jako ogniwa fotowoltaiczne, tworzą panel fotowoltaiczny lub bardziej znany jako panel słoneczny. Nie daj się zniechęcić słowem fotowoltaika. Rozdzielmy to: foto = światło i voltaic = elektryczność (pomyśl o wolcie lub napięciu). W istocie reprezentuje ideę zamiany światła na elektryczność. Te ogniwa fotowoltaiczne składają się głównie z półprzewodnika, najczęściej krzemu. Jestem pewien, że słyszałeś o krzemie i faktycznie używasz tej technologii… w swoim komputerze! Krzem, stosowany w mikroprocesorach w każdym komputerze na całym świecie, jest bardzo popularnym półprzewodnikiem, co oznacza, że ma zdolność przewodzenia prądu. Kiedy światło pada na te wypełnione krzemem ogniwa fotowoltaiczne, energia słoneczna jest pochłaniana i wewnątrz ogniwa wytwarzany jest prąd. Łącząc te ogniwa fotowoltaiczne w panel słoneczny i umieszczając styki na zewnątrz tego panelu, jesteśmy w stanie podłączyć się do tego prądu elektrycznego.
Teraz, kiedy już wiesz, jak działają panele słoneczne, co dzieje się dalej?
Po okablowaniu i współpracy paneli słonecznych należy je strategicznie rozmieścić, aby zagwarantować, że będą wystawione na maksymalne działanie promieni słonecznych. W przypadku korzystania z paneli słonecznych w domu, dach byłby idealnym wyborem dla paneli słonecznych. Bardzo ważne jest, aby zwracać szczególną uwagę na kąt i rozmieszczenie paneli, aby zapewnić ich najwyższą wydajność. Jeśli nawet jedno z ogniw słonecznych nie jest w pełni wystawione na działanie promieni słonecznych, może to znacznie obniżyć wydajność całego panelu. Dosyć często dostosowuje się kąt paneli przez cały rok, aby panele słoneczne były wystawione na działanie promieni słonecznych w różnych porach roku. Może to być konieczne lub nie, w zależności od indywidualnej konfiguracji.
W tym momencie wytworzyliśmy prąd, ale proces nie jest jeszcze zakończony. Aby móc wykorzystać tę energię w domu, musimy najpierw zamienić prąd z prądu stałego (DC) na prąd zmienny (AC). Aby to zrobić, możemy użyć falownika, który zamienia tę energię elektryczną na prąd AC, z którego mogą korzystać urządzenia gospodarstwa domowego, takie jak lodówka czy klimatyzator. Kolejnym dobrym krokiem jest upewnienie się, że przechowujesz tę energię na czas, gdy jest mało światła słonecznego lub nie ma go wcale, na przykład w nocy. Można to zrobić, przechowując tę energię w akumulatorach o głębokim cyklu. Akumulatory do głębokiego cyklu pozwalają na pełne ładowanie i ładowanie akumulatorów w celu poboru niewielkiej ilości prądu przez długi czas. Różni się to od akumulatora samochodowego, gdzie potrzebujesz większego doładowania na bardzo krótki czas, tj. podczas uruchamiania samochodu.
Następnym razem, gdy zobaczysz panele słoneczne w pracy, zauważysz, że w rzeczywistości jest to wiele paneli umieszczonych razem. Jeśli przyjrzysz się wystarczająco uważnie, możesz zobaczyć poszczególne ogniwa fotowoltaiczne, z których składa się każdy panel słoneczny. Zwróć także uwagę na położenie paneli. Zobacz, jak inni maksymalizują ekspozycję paneli na słońce, pod względem wysokości, kąta i położenia panelu, aby umożliwić najbardziej wydajną pracę paneli słonecznych.
