پنل های خورشیدی چگونه کار می کنند؟

تنها در دهه گذشته، تاسیسات خورشیدی 33 درصد افزایش یافته است، زیرا هزینه نصب سیستم های خورشیدی به سرعت کاهش یافته و مزایای انرژی خورشیدی به طور گسترده ای شناخته شده است.با این حال، علی‌رغم جذب سریع انرژی خورشیدی در سراسر جهان، بسیاری هنوز در تعجب هستند که پنل‌های خورشیدی دقیقا چگونه کار می‌کنند.
 

چگونه پنل های خورشیدی انرژی را به الکتریسیته تبدیل می کنند
 

مراحل اولیه پنل های خورشیدی در واقع بسیار ساده هستند.

نور خورشید به پنل های خورشیدی برخورد می کند

سپس پانل ها نور خورشید را به برق تبدیل می کنند و از طریق آرایه به سیم رسانا حرکت می کنند

سپس الکتریسیته به داخل اینورتر هدایت می شود که الکتریسیته را از جریان مستقیم (DC) به جریان متناوب (AC) تبدیل می کند.

هنگامی که برق AC است، می توان آن را در سراسر خانه پخش کرد تا وسایل برقی را تامین کند

هر انرژی اضافی در باتری های خورشیدی با سیستم ذخیره سازی خورشیدی پلاس ذخیره می شود

البته علم پشت این فرآیند کمی پیچیده تر است.بیایید عمیق تر به این بپردازیم که دقیقاً چگونه نور خورشید می تواند خانه شما را تامین کند.
برخورد نور خورشید به صفحات خورشیدی

پنل های خورشیدی از سلول های فتوولتائیک (PV) تشکیل شده اند.این سلول‌ها بین دو قطعه فلز نیمه‌رسانا قرار گرفته‌اند و می‌توانند بسیار نازک و حدود 1.3 میکرون عرض باشند.نور خورشید به سلول های PV برخورد می کند و فوتون ها، ذرات نور، جذب می شوند.هنگامی که آنها جذب می شوند، الکترون های درون سلول را آزاد می کنند.رساناهایی در دو طرف مثبت و منفی سلول قرار می گیرند تا جریان الکترون ها را هدایت کنند.قدرت جریان تعیین می کند که چه مقدار برق تولید می شود.سپس جریان انرژی به سمت فلزی که سلول را می پوشاند و به سیم های رسانا می رود.

در ابتدایی ترین سطح، اجزای کلیدی یک پنل خورشیدی سلول های PV خورشیدی، پلی سیلیکون یا سیلیکون، فلز و شیشه هستند.مهمترین جزء سلول های خورشیدی است که نور خورشید را به انرژی قابل استفاده تبدیل می کند.سلول های خورشیدی جزء فتوولتائیک (PV) پانل های خورشیدی هستند، به این معنی که از خورشید انرژی تولید می کنند.

سلول‌های خورشیدی از سیلیکون ساخته شده‌اند و با ورقه‌ای شیشه‌ای روی پانل‌ها محافظت می‌شوند که اجازه می‌دهد نور خورشید به داخل سلول‌ها فیلتر شود.سلول‌های دی اکسید سیلیکون خورشیدی وقتی در معرض نور خورشید قرار می‌گیرند، جریان الکتریکی تولید می‌کنند که سپس از طریق یک اینورتر به برق AC قابل استفاده تبدیل می‌شود.

سلول های خورشیدی با استفاده از سیم کشی که برق را منتقل می کند مونتاژ می شوند.این سیم کشی به سلول ها لحیم می شود و سپس بین یک صفحه پشتی و شیشه ای که سلول ها را محافظت می کند مونتاژ می شود.کل پانل با یک قاب فلزی در کنار هم نگه داشته می شود.

این یک فرآیند بیش از حد ساده شده برای نحوه ساخت پنل های خورشیدی است، بنابراین برای درک بهتر، بیایید روند تولید را مرحله به مرحله تجزیه و تحلیل کنیم.

جریان DC از طریق سیم رسانا به اینورتر می رسد

سپس الکتریسیته از طریق سیم‌های رسانا به اینورتر می‌رود و در آنجا از جریان مستقیم (DC) به جریان متناوب (AC) تبدیل می‌شود.این به این دلیل است که AC به عنوان استاندارد در خانه های آمریکایی انتخاب شده و باقی می ماند.DC برای تغذیه وسایل کوچک مانند لامپ استفاده می شود.با DC، الکترون ها آزادانه جریان می یابند.از سوی دیگر، با AC، الکترون ها 50 تا 60 بار در ثانیه جهت را تغییر می دهند.این نوع برق برای انتقال انرژی در مسافت های طولانی مقرون به صرفه تر و کارآمدتر است و برای وسایل بزرگتر استفاده می شود.

AC پراکنده می شود

پس از تبدیل شدن به AC، الکتریسیته از طریق یک تابلوی برق (جعبه شکن) جریان می یابد و به پریزهای خانه هدایت می شود.جعبه شکن شامل بریکرها است و هر مدار به یک بریکر منفرد متصل است.بریکر مدار را کنترل می کند و در صورت بروز عارضه ای مانند اضافه بار، بریکر بلافاصله آن مدار را قطع می کند.

انرژی اضافی ذخیره می شود

در یک روز آفتابی، یک خانه تک خانواده احتمالاً از تمام برق ایجاد شده توسط منظومه شمسی خود استفاده نخواهد کرد.انرژی اضافی را می توان در یک باتری یا سیستم ذخیره انرژی نگه داشت یا در برخی مکان ها می توان آن را به شبکه بازگرداند.ذخیره انرژی اضافی به کاربران این امکان را می دهد که آن را برای یک روز ابری یا بارانی در زمانی که خورشید به این شدت یا اغلب نمی تابد، نگه دارند.همچنین به آن‌ها اجازه می‌دهد کمتر به شرکت‌های آب و برق تکیه کنند، که می‌تواند به کاهش یا حذف قبض‌های انرژی کمک کند و اطمینان حاصل کند که کاربران برق خود را در طول قطعی‌های ناشی از آب و هوای شدید دارند.برای خانه‌های متصل به شبکه، داشتن یک سیستم ذخیره انرژی برای قطع برق ضروری است، زیرا در غیر این صورت نمی‌توانید به سیستم انرژی خورشیدی خود دسترسی پیدا کنید.

بهترین باتری خورشیدی چیست؟

باتری LifePO4 کارآمد، طولانی مدت و تعمیر و نگهداری صفر است که ترکیبی از آنها منبع انرژی عالی برای ذخیره انرژی خورشیدی است، اما آنها برای کار کردن به یک جزء دیگر نیاز دارند: یک کنترلر شارژر خورشیدی.کنترل کننده شارژ از باتری در هنگام شارژ محافظت می کند و دروازه بین یک آرایه خورشیدی و یک باتری است.از باتری در هنگام شارژ محافظت می کند و همچنین از ارسال جریان باتری به پنل های خورشیدی در طول شب هنگامی که ولتاژ باتری بالاتر از آرایه خورشیدی است جلوگیری می کند.

یک سیستم خورشیدی می تواند یک دارایی عالی برای کمک به شما در رفع نیازهای انرژی و کاهش اتکای شما به شرکت برق شما باشد.برای استفاده حداکثری از سیستم انرژی خورشیدی خود، مطمئن شوید که پانل های خورشیدی خود را تمیز نگه دارید، آنها را به سمت جنوب شرقی یا جنوب غربی هدایت کنید و مطمئن شوید که درختان یا ساختمان ها مانع دسترسی آنها به نور خورشید نمی شوند.