Päikeseenergia

Päikesevalguse otsemine osutamine fotovoltaatsetele lahenditele toodab energiat, mida nimetatakse päikeseenergiaks.

Päikeseenergia

Kui päikesevalgus osutub fotovoltaatsetele päikeselementidele, toodetakse päikeseenergia. Seetõttu nimetatakse seda ka fotovoltaatseks päikeseenergiaks (PV päikeseenergiaks).

Päikeseenergia põhimõtted

Elektrienergia tootmine kasutades päikeseenergiat sõltub fotovoltaatsest efektist. Fotovoltaatses efektis toodetakse elektrivoolu potentsiaal, kui semivooge p-n ühendus on väljastatud päikesevalgusele. Selle jaoks teeme p-n ühenduse n-tipulise kihi väga õderväeliseks. See on vähem kui 1 µm paks. Ülemine kiht on n-kiht. Tavaliselt viitame sellele elemendi emiteerijana.

Alumine kiht on p-tipuline semiconductor kiht ja see on palju paksam kui ülemine n-kiht. See võib olla rohkem kui 100 µm paks. Viitame sellele alumisele kihile elemendi aluseks. Need kaks kihti loovad deplektsoon, mis on tingitud liikumatu ionide poolt.

Kui päikesevalgus osutub elemendile, jõuab see hõlpsasti p-n ühenduseni. P-n ühendus absorbeerib päikesevalguse fotonid ja seega toodetakse elektronide-auku paarid ühenduses. Fotonide energia lõdvendab semivooge atoomide valentselektrone, mis jäävad tagasi igas aukus.

Vabad elektronid, mis leiduvad deplektsoonis, lähevad hõlpsasti ülemise n-kihile, kuna positiivsed ionid deplektsoonis neid tõmbavad. Samamoodi lähevad auhud, mis leiduvad deplektsoonis, alumise p-kihile, kuna neid tõmbavad negatiivsed ionid deplektsoonis. See fenomen loob lahtide vahel laengu erinevuse ja tekitab nende vahel väike potentsiaalvahe.

Sellise n- ja p-tipulise semivooge materjali kombinatsiooni ühik, mis toodab elektrivoolu potentsiaalvahe päikesevalguses, nimetatakse päikeseelemendiks. Tavaliselt kasutatakse silikooni semivoogena sellise päikeseelementi tootmiseks.

Juhtmetallribad, mis on elemendidest vastundatud, võtavad päikeseelementi või fotovoltaatse elementi ei suuda toota soovitud elektrienergiat, vaid toodab väga väikese koguse elektrienergiat. Seetõttu on vaja ühendada kokku soovitud arv selliseid elemente nii paralleelselt kui ka sarireeglis, et moodustada päikesemoodul või fotovoltaatne moodul. Tegelikult ei ole ainult päikene tegur. Peamine tegur on valgus või fotonide kiir, mis toodab elektrienergiat päikeseelementis. Seetõttu saab päikeseelement töötada ka pilvineil ja kuupõhjal, kuid siis elektrienergia tootmine muutub madalamaks, sest see sõltub sündmuselooja valguse intensiivsusest.

Päikeseenergia rakendused

Päikese elektrienergia tootmise süsteem on kasutatav mõõdukate energia tarbijate jaoks. Süsteem töötab nii kaua, kui on hea looduslik päikesevalguse intensiivsus. Päikesemoodulite paigutamisel peab olema vaba ruum puudest ja ehitistest, sest need varjavad päikesepaneeli, mis mõjutab süsteemi toimimist. Tavaliselt arvatakse, et päikeseenergia on praktika alternatiiv traditsioonilisele elektrienergia allikale ja seda tuleks kasutada ainult siis, kui traditsioonilisi elektrienergia allikaid ei ole. Kuid tegelikult on sageli juhtumeid, kus päikeseenergia on rahaliselt soodsam alternatiiv kui muud traditsioonilised elektrienergia allikad.

Näited: On alati majanduslik paigutada päikesevalgust või päikeseenergia allikat, kui on raske ja kulukas saada punktit lokalpoolikust elektrienergia tarnijalt, näiteks kaugekauguses aias, taltsis või garaažis, kus standardne elektrienergia punkt ei ole saadaval. Päikeseenergia süsteem on usaldusväärsem ja katkematu, sest see ei kannata tahetute katkestustest elektrienergia tarnijalt. Mõõdukate energia nõudluste jaoks, nagu lagereede või väikeste elektronika seadmete töötamine, on päikeseenergia süsteem hea valik. See on kõige tõhusam viis rohelise energiaga enda vajaduste täitmiseks ja võimalikuks ülejäänud energia müümiseks klientidele, kuid kommerciaalse skaala elektrienergia tootmiseks on investeering ja süsteemi maht piisavalt suured. Sellisel juhul on projekti ala palju suurem kui traditsiooniline. Kuid mõõdukate elektroonika seadmete, nagu näiteks arvuti, väike televisioon, minifriiger jne, töötamiseks on päikeseenergia süsteem sobiv, kui on piisavalt vaba ruumi maapinnal või katuse peal päikesepaneelite paigutamiseks. Kuid mitte on koormusliku elektri seadmete, nagu kiired ventilatorid, külmikud, pesumasinad, konditsioneerid ja tööriistad, töötamiseks päikeseenergia abil, sest sellise suure energia tootmise kulu on palju kõrgem, kui oodataks. Lisaks võib olla puudus ruumis, et paigutada suurt päikesepannelt sinu asutuses. Madalate kulude päikesepaneelite ideaalsed kasutusalad on akude laadimine karavaneides, rekreatiivsetes sõidukites või laevadel, kui need ei liigu, tingimusel, et on olemas trikklaadimise võime dinamo abil, kui need sõidukid liiguvad.

Asetus: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.