Solari spjegat fotovoltajċi u elettriku

Iċ-ċelloli fotovoltajċi jikkonvertu d-dawl tax-xemx f'elettriku

Ċellula fotovoltajka (PV), komunement imsejħa ċellula solari, hija apparat mhux mekkaniku li jikkonverti d-dawl tax-xemx direttament f'elettriku. Xi ċelloli PV jistgħu jikkonvertu dawl artifiċjali f'elettriku.

Il-fotoni jġorru l-enerġija solari

Id-dawl tax-xemx huwa magħmul minn fotoni, jew partiċelli ta 'enerġija solari. Dawn il-fotoni fihom ammonti varji ta 'enerġija li jikkorrispondu għall-wavelengths differenti tal-

A

Il-fluss tal-elettriku

Il-moviment ta 'elettroni, kull wieħed iġorr ċarġ negattiv, lejn il-wiċċ ta' quddiem taċ-ċellula joħloq żbilanċ ta 'ċarġ elettriku bejn l-uċuħ ta' quddiem u ta 'wara taċ-ċellula. Dan l-iżbilanċ, imbagħad, joħloq potenzjal ta 'vultaġġ bħat-terminali negattivi u pożittivi ta' batterija. Kondutturi elettriċi fuq iċ-ċellula jassorbu l-elettroni. Meta l-kondutturi huma konnessi f'ċirkwit elettriku ma 'tagħbija esterna, bħal batterija, l-elettriku jiċċirkola fiċ-ċirkwit.

L-effiċjenza tas-sistemi fotovoltajċi tvarja skond it-tip ta 'teknoloġija fotovoltajka

L-effiċjenza li biha ċ-ċelloli PV jikkonvertu d-dawl tax-xemx għall-elettriku tvarja skont it-tip ta 'materjal semikonduttur u t-teknoloġija taċ-ċelloli PV. L-effiċjenza tal-moduli PV disponibbli kummerċjalment kienet medja ta 'inqas minn 10% f'nofs is-snin tmenin, żdiedet għal madwar 15% sal-2015, u issa qed toqrob l-20% għall-moduli tal-aktar avvanzati. Ċelloli PV sperimentali u ċelloli PV għal swieq niċċa, bħas-satelliti spazjali, kisbu effiċjenza ta 'kważi 50%.

Kif joperaw is-sistemi fotovoltajċi

Iċ-ċellula PV hija l-blokka bażika ta 'sistema PV. Ċelloli individwali jistgħu jvarjaw fid-daqs minn madwar 0.5 pulzieri sa madwar 4 pulzieri madwar. Madankollu, ċellula waħda tipproduċi biss 1 jew 2 Watts, li huwa biss biżżejjed elettriku għal użi żgħar, bħal biex jitħaddmu kalkolaturi jew arloġġi tal-polz.

Iċ-ċelloli PV huma konnessi elettrikament f'modulu jew panel PV ippakkjat u li ma jgħaddix mit-temp. Il-moduli PV ivarjaw fid-daqs u fl-ammont ta 'elettriku li jistgħu jipproduċu. Il-kapaċità li tiġġenera l-elettriku tal-modulu PV tiżdied bin-numru ta 'ċelloli fil-modulu jew fiż-żona tal-wiċċ tal-modulu. Il-moduli PV jistgħu jiġu konnessi fi gruppi biex jiffurmaw firxa PV. Array PV jista 'jkun magħmul minn tnejn jew mijiet ta' moduli PV. In-numru ta 'moduli PV konnessi f'array PV jiddetermina l-ammont totali ta' elettriku li l-firxa tista 'tiġġenera.

Iċ-ċelloli fotovoltajċi jiġġeneraw elettriku ta' kurrent dirett (DC). Dan l-elettriku DC jista 'jintuża biex jiċċarġja batteriji li, min-naħa tagħhom, enerġija apparati li jużaw l-elettriku ta' kurrent dirett. Kważi l-elettriku kollu huwa fornut bħala kurrent alternanti (AC) fis-sistemi ta' trasmissjoni u distribuzzjoni tal-elettriku. Apparat imsejjaħ

Iċ-ċelloli u l-moduli PV se jipproduċu l-akbar ammont ta 'elettriku meta jkunu qed jiffaċċjaw direttament ix-xemx. Il-moduli u l-arrays PV jistgħu jużaw sistemi ta 'traċċar li jċaqalqu l-moduli biex kontinwament jiffaċċjaw ix-xemx, iżda dawn is-sistemi huma għaljin. Il-biċċa l-kbira tas-sistemi PV għandhom moduli f'pożizzjoni fissa bil-moduli jħarsu direttament lejn in-nofsinhar (fl-emisferu tat-tramuntana... direttament lejn it-tramuntana fl-emisferu tan-nofsinhar) u f'angolu li jottimizza l-prestazzjoni fiżika u ekonomika tas-sistema.

Iċ-ċelloli fotovoltajċi solari huma miġbura f'pannelli (moduli), u l-pannelli jistgħu jinġabru f'matriċi ta 'daqsijiet differenti biex jipproduċu ammonti żgħar jew kbar ta' elettriku, bħal biex jitħaddmu pompi tal-ilma għall-ilma tal-bhejjem, biex jipprovdu elettriku għad-djar, jew għal utilità- ġenerazzjoni tal-elettriku fuq skala.

Sors: Laboratorju Nazzjonali tal-Enerġija Rinnovabbli (copyright)

Applikazzjonijiet ta' sistemi fotovoltajċi

L-iżgħar sistemi fotovoltajċi qawwa kalkolaturi u arloġġi tal-polz. Sistemi akbar jistgħu jipprovdu elettriku biex jippompjaw l-ilma, biex iħaddmu tagħmir tal-komunikazzjoni, biex ifornu l-elettriku għal dar waħda jew negozju, jew biex jiffurmaw arrays kbar li jfornu l-elettriku lil eluf ta’ konsumaturi tal-elettriku.

Xi vantaġġi ta 'sistemi PV huma

⢠Is-sistemi PV jistgħu jfornu l-elettriku f'postijiet fejn ma jeżistux sistemi ta' distribuzzjoni tal-elettriku (linji tal-elettriku), u jistgħu wkoll ifornu l-elettriku lil xi
⢠Arrays PV jistgħu jiġu installati malajr u jistgħu jkunu ta 'kull daqs.
⢠L-effetti ambjentali tas-sistemi PV li jinsabu fuq il-bini huwa minimu.

Sors: Laboratorju Nazzjonali tal-Enerġija Rinnovabbli (copyright)

Sors: Laboratorju Nazzjonali tal-Enerġija Rinnovabbli (copyright)

Storja tal-fotovoltajċi

L-ewwel ċellula PV prattika ġiet żviluppata fl-1954 minn riċerkaturi tal-Bell Telephone. Mibda fl-aħħar tas-snin ħamsin, iċ-ċelloli PV intużaw biex iħaddmu s-satelliti spazjali tal-Istati Uniti. Sa l-aħħar tas-snin sebgħin, il-pannelli PV kienu qed jipprovdu l-elettriku fil-bogħod, jew

L-Amministrazzjoni tal-Informazzjoni dwar l-Enerġija (EIA) tal-Istati Uniti tistma li l-elettriku ġġenerat f’impjanti tal-enerġija PV fuq skala ta’ utilità żdied minn 76 miljun kilowattsiegħa (kWh) fl-2008 għal 69 biljun (kWh) fl-2019. Impjanti tal-enerġija fuq skala ta’ utilità għandhom mill-inqas 1,000 kilowatt (jew megawatt wieħed) ta’ kapaċità li tiġġenera l-elettriku. L-EIA tistma li 33 biljun kWh ġew iġġenerati minn sistemi PV konnessi mal-grilja fuq skala żgħira fl-2019, minn 11-il biljun kWh fl-2014. Sistemi PV fuq skala żgħira huma sistemi li għandhom inqas minn megawatt wieħed ta 'kapaċità ta' ġenerazzjoni tal-elettriku. Ħafna jinsabu fuq bini u kultant jissejħu