Солар објасни фотоволтаици и електрична енергија

Фотоволтаичните ќелии ја претвораат сончевата светлина во електрична енергија

Фотоволтаична (PV) ќелија, вообичаено наречена соларна ќелија, е немеханички уред кој ја претвора сончевата светлина директно во електрична енергија. Некои PV ќелии можат да ја претворат вештачката светлина во електрична енергија.

Фотоните носат сончева енергија

Сончевата светлина е составена од фотони, или честички на сончевата енергија. Овие фотони содржат различни количини на енергија што одговараат на различните бранови должини на

А

Протокот на електрична енергија

Движењето на електроните, од кои секој носи негативен полнеж, кон предната површина на ќелијата создава нерамнотежа на електричното полнење помеѓу предната и задната површина на ќелијата. Оваа нерамнотежа, пак, создава напонски потенцијал како негативните и позитивните терминали на батеријата. Електричните проводници на ќелијата ги апсорбираат електроните. Кога проводниците се поврзани во електрично коло на надворешно оптоварување, како што е батеријата, струјата тече во колото.

Ефикасноста на фотоволтаичните системи варира во зависност од видот на фотонапонската технологија

Ефикасноста со која ФВ ќелиите ја претвораат сончевата светлина во електрична енергија варира во зависност од видот на полупроводничкиот материјал и технологијата на ФВ ќелиите. Ефикасноста на комерцијално достапните PV модули беше во просек помалку од 10% во средината на 1980-тите, се зголеми на околу 15% до 2015 година и сега се приближува до 20% за најсовремените модули. Експерименталните PV ќелии и PV ќелиите за ниските пазари, како што се вселенските сателити, постигнаа скоро 50% ефикасност.

Како функционираат фотоволтаичните системи

ФВ ќелијата е основен градежен блок на ФВ систем. Поединечните клетки може да варираат по големина од околу 0,5 инчи до околу 4 инчи во ширина. Сепак, една ќелија произведува само 1 или 2 вати, што е доволно електрична енергија само за мали намени, како на пример за напојување калкулатори или рачни часовници.

ФВ-клетките се електрично поврзани во спакуван PV-модул или панел отпорен на временски услови. ФВ модулите се разликуваат по големина и количина на електрична енергија што можат да ја произведат. Капацитетот за генерирање електрична енергија на PV модулот се зголемува со бројот на ќелии во модулот или во површината на модулот. ФВ-модулите може да се поврзат во групи за да формираат PV низа. ФВ низа може да биде составена од два или стотици PV модули. Бројот на PV модули поврзани во PV-маза ја одредува вкупната количина на електрична енергија што може да ја генерира низата.

Фотоволтаичните ќелии генерираат струја со директна струја (DC). Оваа еднонасочна струја може да се користи за полнење на батерии кои, пак, напојуваат уреди кои користат електрична струја со директна струја. Речиси целата електрична енергија се испорачува како наизменична струја (AC) во системите за пренос и дистрибуција на електрична енергија. Повикани уреди

ФВ ќелиите и модулите ќе произведуваат најголемо количество електрична енергија кога се директно свртени кон сонцето. ФВ модулите и низите можат да користат системи за следење кои ги движат модулите постојано да се свртуваат кон сонцето, но овие системи се скапи. Повеќето PV системи имаат модули во фиксна положба со модули свртени директно на југ (на северната хемисфера - директно север во јужната хемисфера) и под агол што ги оптимизира физичките и економските перформанси на системот.

Сончевите фотоволтаични ќелии се групирани во панели (модули), а панелите може да се групираат во низи со различни големини за да се произведе мала до голема количина електрична енергија, како што е за напојување на пумпи за вода за вода за добиток, за обезбедување електрична енергија за домови или за комунални услуги. скала производство на електрична енергија.

Извор: Национална лабораторија за обновлива енергија (со авторски права)

Примени на фотоволтаични системи

Најмалите фотоволтаични системи калкулатори за напојување и рачни часовници. Поголемите системи можат да обезбедат електрична енергија за пумпање вода, за напојување на комуникациска опрема, за снабдување со електрична енергија за еден дом или бизнис или за формирање големи низи кои снабдуваат електрична енергија на илјадници потрошувачи на електрична енергија.

Некои од предностите на ФВ системите се

â¢ПВ системите можат да снабдуваат електрична енергија на локации каде што не постојат системи за дистрибуција на електрична енергија (водови), а исто така можат да снабдуваат електрична енергија на
â¢PV низите може да се инсталираат брзо и можат да бидат со која било големина.
â¢Ефектите врз животната средина на PV системите лоцирани на зградите се минимални.

Извор: Национална лабораторија за обновлива енергија (со авторски права)

Извор: Национална лабораторија за обновлива енергија (со авторски права)

Историја на фотоволтаиците

Првата практична PV ќелија беше развиена во 1954 година од страна на истражувачите на Bell Telephone. Почнувајќи од доцните 1950-ти, PV ќелиите се користеа за напојување на американските вселенски сателити. До крајот на 1970-тите, PV панелите обезбедуваа електрична енергија на далечински или

Администрацијата за енергетски информации на САД (EIA) проценува дека електричната енергија произведена во PV електрани на ниво на комунални услуги се зголемила од 76 милиони киловат часови (kWh) во 2008 година на 69 милијарди (kWh) во 2019 година. Електраните на ниво на комунални услуги имаат најмалку 1.000 киловати (или еден мегават) капацитет за производство на електрична енергија. ОВЖС проценува дека 33 милијарди kWh се генерирани од мали PV системи поврзани со мрежата во 2019 година, што е зголемување од 11 милијарди kWh во 2014 година. ФВ системи од мал обем се системи кои имаат капацитет за производство на електрична енергија помал од еден мегават. Повеќето се наоѓаат на згради и понекогаш се нарекуваат