Czym jest energia słoneczna?
Energia słoneczna jest generowana przez syntezę wodorowo-helową atomów wodoru wewnątrz Słońca i uwalnia ogromną energię jądrową, która jest energią promieniowania słonecznego. Panele słoneczne zbudowane są z ogniw fotowoltaicznych, które przetwarzają energię słoneczną na energię elektryczną.
Jak działają panele słoneczne: efekt fotowoltaiczny
Panele słoneczne działają poprzez wytwarzanie energii elektrycznej, gdy cząsteczki światła słonecznego lub fotony uwalniają elektrony z atomów, wprawiając je w ruch. Ten przepływ elektronów to elektryczność, a panele słoneczne są zaprojektowane do wychwytywania tego przepływu elektronów i przekształcania go w użyteczną energię elektryczną. Proces ten, znany jako efekt fotowoltaiczny, jest podstawową chemią i fizyką stojącą za ogromną większością technologii energii słonecznej.
Kroki, aby efekt fotowoltaiczny zadziałał: (patrz wyjaśnienie wideo)
1. Większość paneli fotowoltaicznych, których używamy, wykorzystuje ogniwa fotowoltaiczne na bazie krzemu. Krzem jest najczęściej stosowanym materiałem półprzewodnikowym na ziemi. Jeśli atom z 5 elektronami na zewnętrznej powłoce jest domieszkowany czystym krzemem, takim jak atom fosforu, tylko 4 elektrony tworzą wiązanie kowalencyjne z otaczającymi elektronami, więc jest dodatkowy wolny elektron, który nazywamy półprzewodnikiem typu N. . Jeśli atom posiadający tylko 3 elektrony na zewnętrznej powłoce, taki jak atom boru, jest domieszkowany czystym krzemem, jeden elektron w otaczającym go atomie krzemu nie może utworzyć wiązania kowalencyjnego z atomem boru, co tworzy wakat, który nazywamy wakatem. Dziura, taki półprzewodnik to półprzewodnik typu P.
2. Gdy półprzewodnik typu N zostanie połączony z półprzewodnikiem typu P, swobodne elektrony w półprzewodniku typu N i dziury w półprzewodniku typu P będą dyfundować i łączyć się ze sobą aż do osiągnięcia równowagi dynamicznej. stan stabilny nazywany jest złączem PN. We wbudowanym polu elektrycznym kierunek ruchu elektronów jest od półprzewodnika typu N do półprzewodnika typu P.
3. Kiedy światło słoneczne uderza w ogniwo fotowoltaiczne, energia fotonów w świetle zostanie pochłonięta przez niektóre elektrony. Kiedy energia pochłonięta przez elektron jest wystarczająco duża, może on oderwać się od wiązania kowalencyjnego i stać się elektronem swobodnym. Odpowiednio, tworzy się również dziura, a elektrony i dziury przemieszczą się odpowiednio do obszaru N i obszaru P pod wpływem siły pola elektrycznego wbudowanego pola elektrycznego.Obszary nadal się gromadzą, tworząc w ten sposób różnicę potencjałów, powodując obszar N jest naładowany ujemnie, a obszar P dodatnio naładowany. Nazywamy to „polem fotoelektrycznym”. W tym czasie kierunek ruchu elektronów przebiega od obszaru P do regionu N. W tym czasie, jeśli obwód zewnętrzny jest podłączony, elektrony zgromadzone w obszarze N powrócą do obszaru P przez obwód, generując w ten sposób prąd.
W jaki sposób panele fotowoltaiczne mogą generować energię elektryczną dla Twojego domu?
Ogniwa fotowoltaiczne są umieszczone pomiędzy warstwami materiału półprzewodnikowego, takiego jak krzem. Każda warstwa ma inne właściwości elektroniczne, które generują energię po uderzeniu fotonów ze światła słonecznego, tworząc pole elektryczne.
Wytwarzanie energii elektrycznej jest pierwszym krokiem w pracy panelu słonecznego, a oto jak panel słoneczny może stworzyć użyteczny system elektryczny dla twojego domu.
1. Ogniwa fotowoltaiczne pochłaniają energię słoneczną i przetwarzają ją na prąd stały
Jak wspomniano powyżej, ogniwa słoneczne, z których składa się każdy panel słoneczny, wykonują dużo pracy, jeśli chodzi o rzeczywiste wytwarzanie energii elektrycznej. W ogniwach fotowoltaicznych stosuje się dwie warstwy krzemu, z których każda jest specjalnie obrabiana lub „domieszkowana” w celu wytworzenia pola elektrycznego na połączeniach między warstwami. To pole elektryczne zmusza luźne elektrony do przepływu przez ogniwo słoneczne i poza złącze krzemowe, tworząc prąd elektryczny. Dzięki efektowi fotowoltaicznemu panele słoneczne wytwarzają energię elektryczną.
2. Falownik solarny przetwarza prąd stały z modułów fotowoltaicznych na prąd zmienny, który jest używany przez większość urządzeń gospodarstwa domowego. Gdy prąd stały przepływa przez falownik solarny, jest przekształcany w prąd przemienny. Falowniki mogą być również wyposażone w transformatory do regulacji napięcia prądu stałego i przemiennego.
3. Energia elektryczna przepływa przez Twój dom, zasilając elektronikę
Inwerter słoneczny przesyła przetworzoną energię prądu przemiennego do panelu elektrycznego Twojego domu. Stamtąd energia elektryczna jest rozprowadzana po całym domu do wszystkich gniazdek, więc gdy trzeba podłączyć urządzenie, prąd jest dostępny.
4. Nadmiar energii elektrycznej wytworzonej przez panele fotowoltaiczne jest przesyłany do sieci
Jeśli masz system fotowoltaiczny podłączony do sieci, w którym energia elektryczna może jednocześnie płynąć do i z sieci, nadwyżka energii generowanej przez panele może faktycznie przynieść ci pieniądze. Dzięki polityce znanej jako pomiar netto, otrzymujesz kredyty z sieci, gdy wysyłasz energię elektryczną z powrotem do sieci, co sprawia, że ogólny rachunek za energię elektryczną jest niższy.
Jeśli chcesz zaoszczędzić na rachunkach za prąd lub zainwestować w energię odnawialną, Maysun Solar jest profesjonalnym producentem paneli fotowoltaicznych z dużym doświadczeniem i może zapewnić Ci odpowiednie panele fotowoltaiczne. W razie potrzeby skontaktuj się z nami, aby uzyskać wycenę.