promieniowanie Słońca jest niewyczerpanym źródłem energii. Na szczęście naukowcy opracowali już sposób na wykorzystanie mocy słońca, aby przekształcić je w użyteczną, rozległą i czystą energię. Jest to najlepsza alternatywa dla paliw kopalnych ze względu na obfitość, odnawialność i korzyści, dlatego odgrywa bardzo ważną rolę w przyszłości przemysłu energetycznego na całym świecie.

wbrew temu, co większość ludzi myśli, wykorzystanie mocy słońca nie wymaga dużych farm słonecznych. W rzeczywistości ludzie mogą wykorzystać moc słońca i przekształcić je w energię elektryczną za pomocą paneli słonecznych na dachu. Kiedy fotony–energia słoneczna-uderzają w panel słoneczny na dachu, panel słoneczny przekształca fotony w elektrony prądu stałego (DC). Prąd stały może wypływać do urządzeń bezpieczeństwa elektrycznego. Panele słoneczne na dachu są również wyposażone w falowniki, które przekształcają prąd stały W Prąd zmienny (AC), który jest używany przez wiele urządzeń i urządzeń domowych, takich jak komputer, telewizory, a nawet pralki.

System wykorzystania energii słonecznej

panele słoneczne na dachu polegają na zdolności ogniw słonecznych do wykorzystania energii słońca i przekształcania jej w energię elektryczną. Jest to mały, kwadratowy półprzewodnik wykonany z materiałów przewodzących, takich jak krzem. Kiedy światło słoneczne uderza w ogniwa słoneczne, wywołuje reakcje chemiczne, które uwalniają elektrony, wytwarzając w ten sposób prąd elektryczny. Większość ogniw panelowych na dachu nazywa się ogniwami fotowoltaicznymi, które znajdują się również w małych urządzeniach, takich jak kalkulatory.

najważniejszymi składnikami ogniwa fotowoltaicznego są warstwy materiałów półprzewodnikowych, które są wykonane z domieszkowanych kryształów krzemu. Dolna warstwa ogniw fotowoltaicznych jest obciążona borem, który wiąże się z krzemem w celu wytworzenia ładunku dodatniego. Górna warstwa jest domieszkowana fosforem w celu wytworzenia ładunku ujemnego. Powierzchnia między dwiema warstwami nazywa się złączem P-N, A ruch tej powierzchni wytwarza pole elektryczne.

gdy światło słoneczne uderza w komórki, fotony wyrzucają elektrony na obie warstwy. Ponieważ obie warstwy mają przeciwne ładunki, powoduje to przepływ elektronu. Jednak pole elektryczne na złączu P-N zapobiega przepływowi energii w innym miejscu; dlatego konieczny jest zewnętrzny obwód, aby zapewnić ścieżkę dla elektronów do podróży.

rodzaje ogniw fotowoltaicznych

większość systemów ogniw fotowoltaicznych zawiera małe kwadratowe ogniwa, które mają średni rozmiar czterech cali. Poszczególne ogniwa generują bardzo mało energii, dlatego panele słoneczne na dachu zazwyczaj występują w grupach ogniw fotowoltaicznych zwanych modułami, które są następnie zamknięte w plastiku lub szkle, aby chronić je przed czynnikami atmosferycznymi. Poniżej znajdują się trzy podstawowe typy ogniw słonecznych stosowanych w dachowych panelach słonecznych.

komórki Monokrystaliczne: Tego typu ogniwa słoneczne są wykonane w długich cylindrach i są cięte na sześciokątne lub okrągłe wafle. Ten typ ogniw słonecznych produkuje ogniwa o wysokiej wydajności, dzięki czemu są droższe niż inne rodzaje ogniw fotowoltaicznych. Ich instalacja może zwiększyć wydajność domów nawet o 30%. Ten typ ogniw słonecznych stanowi 29% światowego rynku.

ogniwa polikrystaliczne: są one wykonane ze stopionego krzemu, który jest odlewany w wlewki, a następnie krojony na małe kwadraty. Koszt produkcji tego ogniwa słonecznego jest niższy, ale wydajność jest również niższa niż ogniw monokrystalicznych aż o 15%. Ponieważ kwadraty są małe, można je łatwo zapakować blisko siebie, aby zwiększyć produkcję energii

amorficzny krzem: w przypadku tego typu ogniw słonecznych krzem jest rozpylany na szklaną lub metalową powierzchnię w cienkich warstwach, dlatego produkcja takich ogniw słonecznych jest najtańsza ze wszystkich trzech. Z drugiej strony, skutkuje to bardzo niską wydajnością około 5%.

wymagania dotyczące paneli słonecznych na dachu

panele słoneczne na dachu nie mają wpływu na czynniki pogodowe, takie jak Temperatura powietrza i pokrywa śnieżna. Istnieją jednak dwa wymagania, które ogniwa fotowoltaiczne potrzebują, aby skutecznie wykorzystać energię ze słońca. Panel słoneczny na dachu musi mieć swobodny dostęp do promieni słonecznych, aby skutecznie wykorzystać energię słoneczną. Tak więc każda obecność cienia może zmniejszyć wydajność ogniw paneli słonecznych. Upewnij się, że można umieścić go na wschodniej stronie dachu. Nie powinien znajdować się w pobliżu żadnych wysokich struktur, które mogłyby wytwarzać cienie, gdy słońce porusza się przez cały dzień.

kolejnym wymogiem podczas instalowania paneli słonecznych na dachu jest rozmiar. Wielkość systemu PV zależy od wielkości dachu, ilości energii, którą chcesz wygenerować i od tego, ile jesteś gotów wydać.