radiația solară este o sursă inepuizabilă de energie. Din fericire, oamenii de știință au dezvoltat deja un mijloc de a valorifica puterea soarelui pentru a-l transforma în energie utilă, vastă și curată. Este cea mai bună alternativă la combustibilii fosili, având în vedere abundența, regenerabilitatea și beneficiile sale, astfel joacă un rol foarte important în viitorul industriei energetice din întreaga lume.

contrar a ceea ce cred majoritatea oamenilor, valorificarea puterii soarelui nu necesită ferme solare mari. De fapt, oamenii pot valorifica puterea soarelui și o pot transforma în electricitate folosind panouri solare pe acoperiș. Când fotonii–energia din lumina soarelui-lovește panoul solar de pe acoperiș, panoul solar convertește fotonii în electroni de curent continuu (DC) electricitate. Energia electrică în curent continuu poate curge către dispozitivele de siguranță a energiei electrice. Panourile solare de pe acoperiș vin, de asemenea, cu invertoare care transformă energia electrică în curent continuu în curent alternativ (AC), care este utilizat de multe dispozitive și aparate de uz casnic, cum ar fi computerul, televizoarele și chiar mașinile de spălat.

sistem de valorificare a energiei solare

panourile solare de pe acoperiș se bazează pe capacitatea celulelor solare de a valorifica energia soarelui și de a o converti în energie electrică. Este un semiconductor mic, în formă de pătrat, care este fabricat din materiale conductive, cum ar fi siliciul. Când lumina soarelui lovește celulele solare, induce reacții chimice care eliberează electronii, generând astfel curent electric. Cele mai multe celule de panouri solare de pe acoperiș sunt numite celule fotovoltaice, care se găsesc și în aparate mici, cum ar fi calculatoarele.

cele mai importante componente ale unei celule fotovoltaice sunt straturile materialelor semiconductoare care sunt realizate din cristale de siliciu dopate. Stratul inferior al celulelor fotovoltaice este încărcat cu bor care se leagă de siliciu pentru a crea o sarcină pozitivă. Stratul superior este dopat cu fosfor pentru a crea sarcina negativă. Suprafața dintre cele două straturi se numește joncțiunea P-N, iar mișcarea acestei suprafețe produce câmpul electric.

odată ce lumina soarelui lovește celulele, fotonii eliberează electronii pe ambele straturi. Deoarece cele două straturi vin cu sarcini opuse, rezultă fluxul de electroni. Cu toate acestea, câmpul electric de la joncțiunea P-n împiedică curgerea energiei în altă parte; astfel, un circuit extern este necesar pentru a oferi o cale pentru deplasarea electronilor.

tipuri de celule fotovoltaice

majoritatea sistemelor de celule fotovoltaice conțin celule mici pătrate care au o dimensiune medie de patru inci. Celulele individuale generează foarte puțină energie, astfel încât panourile solare de pe acoperiș vin de obicei în grupuri de celule fotovoltaice numite module care sunt apoi învelite în plastic sau sticlă pentru a le proteja împotriva elementelor meteorologice. Mai jos sunt cele trei tipuri de bază de celule solare utilizate în panourile solare de pe acoperiș.

celule monocristaline: Aceste tipuri de celule solare sunt realizate în cilindri lungi și sunt tăiate în napolitane hexagonale sau rotunde. Acest tip de celule solare produce celule de înaltă eficiență, făcându-le mai scumpe decât celelalte tipuri de celule fotovoltaice. Instalarea acestora poate crește eficiența caselor dvs. cu până la 30%. Acest tip de celule solare reprezintă 29% din piața mondială.

celule policristaline: acestea sunt fabricate din siliciu topit care sunt turnate în lingouri apoi tăiate în pătrate mici. Costul producerii acestei celule solare este mai mic, dar eficiența este, de asemenea, mai mică decât celulele cu un singur cristal cu până la 15%. Deoarece pătratele sunt mici, ele pot fi ambalate strâns împreună destul de ușor pentru a crește producția de energie

siliciu amorf: cu acest tip de celulă solară, siliciul este pulverizat pe suprafața de sticlă sau metal în filme subțiri, astfel producția de astfel de celule solare este cea mai puțin costisitoare dintre toate cele trei. Apoi, din nou, rezultă o eficiență foarte scăzută de aproximativ 5%.

cerințele panourilor solare de pe acoperiș

panourile solare de pe acoperiș nu sunt afectate de elemente meteorologice, cum ar fi temperatura aerului și stratul de zăpadă. Cu toate acestea, există două cerințe de care au nevoie celulele fotovoltaice pentru a valorifica eficient energia de la soare. Un panou solar de pe acoperiș trebuie să aibă un acces neobstrucționat la razele soarelui pentru a valorifica eficient energia soarelui. Deci, orice prezență de umbră poate reduce producția celulelor panoului solar. Asigurați-vă că îl poziționați pe partea de Est a acoperișului. Nu ar trebui să fie aproape de structuri înalte care ar putea produce umbre pe măsură ce soarele se mișcă pe tot parcursul zilei.

o altă cerință la instalarea panourilor solare pe acoperiș este dimensiunea. Dimensiunea sistemului fotovoltaic depinde de dimensiunea acoperișului, de cantitatea de energie pe care doriți să o generați și de cât sunteți dispus să cheltuiți.