Ένα ηλιακό πάνελ είναι μια συσκευή που μετατρέπει την ηλιακή ακτινοβολία άμεσα ή έμμεσα σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω του φωτοηλεκτρικού ή φωτοχημικού φαινομένου απορροφώντας το ηλιακό φως.Το κύριο υλικό των περισσότερων ηλιακών συλλεκτών είναι το «πυρίτιο».Είναι τόσο μεγάλο που η ευρεία χρήση του εξακολουθεί να έχει ορισμένους περιορισμούς.
Σε σύγκριση με τις συνηθισμένες μπαταρίες και τις επαναφορτιζόμενες μπαταρίες, οι ηλιακές κυψέλες είναι πιο εξοικονόμηση ενέργειας και φιλικά προς το περιβάλλον πράσινα προϊόντα.
Η ηλιακή κυψέλη είναι μια συσκευή που ανταποκρίνεται στο φως και μετατρέπει την φωτεινή ενέργεια σε ηλεκτρική.Υπάρχουν πολλά είδη υλικών που μπορούν να παράγουν φωτοβολταϊκά αποτελέσματα, όπως: μονοκρυσταλλικό πυρίτιο, πολυκρυσταλλικό πυρίτιο, άμορφο πυρίτιο, αρσενίδιο του γαλλίου, σεληνιούχο χαλκό ινδίου κ.λπ. Οι αρχές παραγωγής ενέργειας είναι βασικά οι ίδιες και περιγράφεται η διαδικασία παραγωγής φωτοβολταϊκών λαμβάνοντας ως παράδειγμα το κρυσταλλικό πυρίτιο.Το κρυσταλλικό πυρίτιο τύπου Ρ μπορεί να προστεθεί με φώσφορο για να ληφθεί πυρίτιο τύπου Ν για να σχηματιστεί μια ένωση PN.
Όταν το φως χτυπά την επιφάνεια του ηλιακού κυττάρου, ένα μέρος των φωτονίων απορροφάται από το υλικό πυριτίου.η ενέργεια των φωτονίων μεταφέρεται στα άτομα του πυριτίου, με αποτέλεσμα τα ηλεκτρόνια να μεταβούν και να γίνουν ελεύθερα ηλεκτρόνια που συσσωρεύονται και στις δύο πλευρές της ένωσης PN για να σχηματίσουν μια διαφορά δυναμικού, όταν το εξωτερικό κύκλωμα είναι ενεργοποιημένο, Υπό τη δράση αυτής της τάσης , ένα ρεύμα θα ρέει μέσω του εξωτερικού κυκλώματος για να δημιουργήσει μια συγκεκριμένη ισχύ εξόδου.Η ουσία αυτής της διαδικασίας είναι: η διαδικασία μετατροπής της ενέργειας των φωτονίων σε ηλεκτρική ενέργεια.
1. Παραγωγή ηλιακής ενέργειας Υπάρχουν δύο τρόποι παραγωγής ηλιακής ενέργειας, ο ένας είναι η μέθοδος φωτοθερμικής-ηλεκτρικής μετατροπής και ο άλλος η μέθοδος άμεσης μετατροπής φωτός-ηλεκτρικού.
(1) Η μέθοδος μετατροπής φωτός-θερμότητας-ηλεκτρικής παράγει ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιώντας τη θερμική ενέργεια που παράγεται από την ηλιακή ακτινοβολία.Γενικά, ο ηλιακός συλλέκτης μετατρέπει την απορροφούμενη θερμική ενέργεια στον ατμό του μέσου εργασίας και στη συνέχεια οδηγεί τον ατμοστρόβιλο για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.Η πρώτη διαδικασία είναι μια διαδικασία μετατροπής φωτοθερμικής.η τελευταία διαδικασία είναι μια θερμική-ηλεκτρική διαδικασία μετατροπής, η οποία είναι η ίδια με τη συνηθισμένη παραγωγή θερμικής ενέργειας.Οι ηλιακοί θερμοηλεκτρικοί σταθμοί έχουν υψηλή απόδοση, αλλά επειδή η εκβιομηχάνισή τους βρίσκεται στο αρχικό στάδιο, η τρέχουσα επένδυση είναι σχετικά υψηλή.Ένας ηλιακός θερμοηλεκτρικός σταθμός ισχύος 1000 MW χρειάζεται να επενδύσει 2 δισεκατομμύρια έως 2,5 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ και η μέση επένδυση 1 kW είναι 2000 έως 2500 δολάρια ΗΠΑ.Ως εκ τούτου, είναι κατάλληλο για ειδικές περιστάσεις μικρής κλίμακας, ενώ η χρήση μεγάλης κλίμακας είναι οικονομικά αντιοικονομική και δεν μπορεί να ανταγωνιστεί τους συνηθισμένους θερμοηλεκτρικούς σταθμούς ή τους πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής.
(2) Μέθοδος άμεσης μετατροπής φωτός σε ηλεκτρική Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο για να μετατρέψει απευθείας την ενέργεια της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρική ενέργεια.Η βασική συσκευή για τη μετατροπή φωτός σε ηλεκτρική είναι τα ηλιακά κύτταρα.Η ηλιακή κυψέλη είναι μια συσκευή που μετατρέπει απευθείας την ενέργεια του ηλιακού φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια λόγω του φωτοβολταϊκού φαινομένου.Είναι ημιαγωγική φωτοδίοδος.Όταν ο ήλιος λάμπει στη φωτοδίοδο, η φωτοδίοδος θα μετατρέψει τη φωτεινή ενέργεια του ήλιου σε ηλεκτρική ενέργεια και θα παράγει ηλεκτρισμό.ρεύμα.Όταν πολλές κυψέλες συνδέονται σε σειρά ή παράλληλα, μπορεί να γίνει μια συστοιχία ηλιακών κυψελών με σχετικά μεγάλη ισχύ εξόδου.Τα ηλιακά κύτταρα είναι ένας πολλά υποσχόμενος νέος τύπος πηγής ενέργειας με τρία σημαντικά πλεονεκτήματα: μονιμότητα, καθαριότητα και ευελιξία.Τα ηλιακά κύτταρα έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής.Όσο υπάρχει ο ήλιος, τα ηλιακά κύτταρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μεγάλο χρονικό διάστημα με μία επένδυση.και θερμική ενέργεια, παραγωγή πυρηνικής ενέργειας.Αντίθετα, τα ηλιακά κύτταρα δεν προκαλούν ρύπανση του περιβάλλοντος.Οι ηλιακές κυψέλες μπορεί να είναι μεγάλες, μεσαίες και μικρές, που κυμαίνονται από έναν μεσαίου μεγέθους σταθμό παραγωγής ενέργειας ενός εκατομμυρίου κιλοβάτ έως μια μικρή ηλιακή μπαταρία για ένα μόνο νοικοκυριό, η οποία δεν συγκρίνεται με άλλες πηγές ενέργειας.
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-08-2023