Principi in komponente sončne fotovoltaične proizvodnje električne energije

Fotovoltaična močGeneration je tehnologija, ki pretvarja sončno svetlobo neposredno v električno energijo na principu fotovoltaičnega učinka.

Fotovoltaični sistem je sestavljen iz naslednjih pomembnih komponent

1. Solarni paneli (moduli): To je osrednji del fotonapetostnega sistema, običajno sestavljen iz več monomerov sončnih celic. Monomeri sončnih celic uporabljajo fotovoltaični učinek za neposredno pretvorbo prejete sončne svetlobe v električno energijo.

Kristalne silicijeve sončne celice: To je najpogostejša vrsta sončne celice, sestavljena iz kristalne silicijeve rezine s kovinskimi mrežnimi črtami na zgornji površini in kovinsko plastjo na spodnji površini. Vrh celice je običajno prekrit s filmom proti odsevu, da se zmanjša izguba svetlobe zaradi refleksije.

2. Inverter: Pretvori enosmerni tok (DC), ki ga ustvari sončna plošča, v izmenični tok (AC), ker domovi in ​​industrija običajno uporabljajo izmenični tok. Poleg tega je pretvornik odgovoren tudi za sinhronizacijo z električnim omrežjem, da zagotovi skladnost napetosti in faze.

3. Krmilnik: odgovoren za upravljanje izhodne moči fotovoltaičnega sistema, preprečevanje prekomernega polnjenja in prekomernega praznjenja baterije ter zagotavljanje varnega in stabilnega delovanja sistema.

4. Akumulator: V fotovoltaičnem sistemu, povezanem z omrežjem, se akumulator uporablja za shranjevanje odvečne električne energije za uporabo, ko sončne energije ni dovolj. Če ni povezave z omrežjem, so potrebne baterije, saj lahko hranijo elektriko za uporabo ponoči ali v oblačnih dneh.

5. Sistem nosilcev: uporablja se za pritrditev sončnih kolektorjev in zagotavljanje, da lahko paneli sprejemajo sončno svetlobo pod najboljšim kotom.

Jedro proizvodnje sončne energije je pravzaprav zelo preprosto, to je pretvarjanje sončne svetlobe v električno energijo. Ta proces se doseže s pomočjo "fotovoltaičnega učinka".

Glavna načela delovanja:

1. Absorpcija fotonov: Ko sončna svetloba sveti na površino sončnih celic (običajno izdelanih iz polprevodniških materialov, kot je silicij), polprevodniški materiali v celicah absorbirajo fotone (delce energije v sončni svetlobi).

2. Ustvarjanje parov elektron-luknja: Absorbirana fotonska energija povzroči, da elektroni v polprevodniškem materialu preskočijo iz valenčnega pasu v prevodni pas in tako ustvarijo pare elektron-luknja v bateriji. Ti elektroni in luknje so nosilci naboja in lahko prevajajo elektriko.

3. Vgrajeno električno polje: V sončnih celicah je običajno PN spoj, ki je vmesnik, sestavljen iz polprevodnika tipa P in polprevodnika tipa N. Na PN spoju nastane vgrajeno električno polje zaradi difuzije in rekombinacije elektronov in lukenj.

4. Ločevanje nosilcev naboja z električnim poljem: Pod delovanjem vgrajenega električnega polja bodo ustvarjeni pari elektron-luknja ločeni. Elektroni bodo potisnjeni v polprevodniško območje N-tipa, medtem ko bodo luknje potisnjene v polprevodniško območje P-tipa.

5. Nastanek potencialne razlike: Zaradi ločitve elektronov in lukenj nastane potencialna razlika na obeh straneh baterije, to pomeni, da se ustvari fotogenerirana napetost.

6. Ustvarjanje toka: Ko sta dva pola baterije povezana prek zunanjega tokokroga, bodo elektroni tekali od polprevodnika N-tipa do polprevodnika P-tipa skozi tokokrog in tvorili tok.

7. Pretvorba v uporabno električno energijo: elektroni, ki tečejo skozi zunanjost, lahko napajajo obremenitev ali se shranijo v baterijo za kasnejšo uporabo.

Skratka, fotovoltaična proizvodnja električne energije je proces pretvorbe sončne svetlobe v električno energijo z uporabo elektronskih lastnosti polprevodniških materialov za ustvarjanje potencialne razlike in toka pod svetlobo, s čimer se doseže pretvorba energije. Ta tehnologija ne zahteva goriva in ne onesnažuje. Je čist in obnovljiv način pretvorbe energije.

Če vas zanima sončna energija ali razmišljate o vgradnji solarnega sistema, nas lahko kontaktirate.