Co to jest energia słoneczna?
Energia słoneczna to energia cieplna słońca (patrz trzy drogi przemieszczania się energii cieplnej: promieniowanie), głównie w postaci tego, co często nazywane jest promieniami słonecznymi. Szeroko rozumiana energia słoneczna jest źródłem wielu ziemskich energii, takich jak energia wiatru, energia chemiczna, energia potencjalna wody itp.
Jak działają panele słoneczne: efekt fotowoltaiczny
Panele słoneczne działają na zasadzie, że energia elektryczna powstaje, gdy cząstki światła słonecznego lub fotony uwalniają elektrony z atomów i wprawiają je w ruch. Ten przepływ elektronów to energia elektryczna, a panele słoneczne są zaprojektowane tak, aby przechwycić ten przepływ elektronów i przekształcić go w użyteczny prąd elektryczny. Proces ten nazywany jest efektem fotowoltaicznym i stanowi podstawowy proces chemiczny i fizyczny leżący u podstaw większości technologii słonecznych.
Etapy działania efektu fotowoltaicznego
1) Większość używanych przez nas obecnie paneli fotowoltaicznych wykorzystuje ogniwa fotowoltaiczne oparte na krzemie. Krzem jest najczęściej stosowanym materiałem półprzewodnikowym na naszej planecie. Jeśli czysty krzem jest domieszkowany atomami, które mają pięć zewnętrznych elektronów, takimi jak atomy fosforu, tylko cztery z tych elektronów tworzą wiązania kowalencyjne z otaczającymi je elektronami, więc jest dodatkowy wolny elektron, który nazywamy półprzewodnikiem typu N. Jeżeli czysty krzem zmiesza się z atomem, który ma tylko 3 zewnętrzne elektrony, np. z atomem boru, tak że otaczające go atomy krzemu mają jeden elektron, który nie może utworzyć wiązania kowalencyjnego z atomem boru, to powstaje puste miejsce, które nazywamy dziurą, a taki półprzewodnik jest półprzewodnikiem typu P.
2) Kiedy półprzewodnik typu N jest połączony z półprzewodnikiem typu P, wolne elektrony w półprzewodniku typu N i dziury w półprzewodniku typu P dyfundują i wiążą się ze sobą, aż osiągną dynamiczną równowagę, stabilny stan zwany złączem PN. We wbudowanym polu elektrycznym kierunek ruchu elektronów jest skierowany od półprzewodnika typu N do półprzewodnika typu P.
3) Kiedy światło słoneczne uderza w ogniwo fotowoltaiczne, energia fotonów w świetle jest pochłaniana przez niektóre elektrony. Gdy energia pochłonięta przez elektron jest wystarczająco duża, może on oderwać się od wiązania kowalencyjnego i stać się elektronem swobodnym. Elektron i dziura będą się przemieszczać odpowiednio do regionów N i P pod wpływem siły wbudowanego pola elektrycznego. Kierunek ruchu elektronów jest z regionu P do regionu N. W tym momencie, jeśli podłączony zostanie obwód zewnętrzny, elektrony zgromadzone w strefie N powrócą przez obwód do strefy P, generując w ten sposób prąd.
W jaki sposób panele słoneczne mogą generować energię elektryczną dla Twojego domu?
Ogniwa fotowoltaiczne są umieszczone pomiędzy warstwami materiałów półprzewodnikowych, takich jak krzem. Każda warstwa ma inne właściwości elektroniczne, które generują energię po uderzeniu fotonów ze słońca, tworząc w ten sposób pole elektryczne.
Generowanie prądu elektrycznego jest pierwszym krokiem w pracy panelu słonecznego i oto jak panele słoneczne mogą stworzyć użytkowy system elektryczny dla Twojego domu.
1. ogniwa fotowoltaiczne absorbują energię słoneczną i przekształcają ją w prąd stały
Jak wspomniano powyżej, ogniwa słoneczne, z których składa się każdy panel słoneczny, wykonują ogromną pracę przy wytwarzaniu energii elektrycznej. W ogniwie fotowoltaicznym stosowane są dwie warstwy krzemu, z których każda jest specjalnie obrabiana lub "domieszkowana", aby wytworzyć pole elektryczne na styku warstw. To pole elektryczne zmusza luźne elektrony do przepływu przez ogniwo słoneczne i wyprowadzenia ich z krzemowego złącza, tworząc w ten sposób prąd elektryczny. Poprzez efekt fotowoltaiczny, panel słoneczny wytwarza prąd elektryczny. 2.
2) Falownik solarny przekształca prąd stały z modułu słonecznego na prąd zmienny, który jest wykorzystywany przez większość urządzeń domowych. Gdy prąd stały przechodzi przez inwerter solarny, zostaje przekształcony w prąd zmienny. Falownik może być również wyposażony w transformator, który reguluje napięcie prądu stałego i zmiennego.
3. energia elektryczna przepływa przez twój dom, zasilając urządzenia elektroniczne
Inwerter solarny przekazuje przetworzony prąd zmienny do panelu dystrybucyjnego w Twoim domu. Stamtąd energia elektryczna jest rozprowadzana w całym domu do wszystkich gniazdek, tak że gdy urządzenia muszą być podłączone, prąd jest dostępny.
4. nadmiar energii elektrycznej wytworzonej przez panele słoneczne jest przekazywany do sieci
Jeśli masz system solarny podłączony do sieci, energia elektryczna może płynąć zarówno do, jak i z sieci, a nadwyżka energii produkowanej przez panele może faktycznie przynieść Ci pieniądze. Dzięki polityce znanej jako net metering, otrzymujesz kredyt z sieci, gdy wysyłasz energię elektryczną z powrotem do sieci, co sprawia, że twój ogólny rachunek za energię elektryczną jest tańszy.
Jeśli szukasz oszczędności na rachunkach za prąd lub inwestujesz w energię odnawialną, Maysun Solar jest specjalistycznym producentem paneli fotowoltaicznych i ma doświadczenie, aby zapewnić Ci odpowiednie panele. Prosimy o kontakt (WhatsApp) w celu uzyskania wyceny, jeśli jej potrzebujesz.