برق خورشیدی

برقی که از تابش مستقیم نور خورشید به سلول‌های فتوولتائیک تولید می‌شود، برق خورشیدی نامیده می‌شود.

برق خورشیدی

وقتی نور خورشید بر سلول‌های فتوولتائیک سلول‌های خورشیدی می‌تابد، برق خورشیدی تولید می‌شود. به همین دلیل این نوع برق را فتوولتائیک خورشیدی یا PV Solar نیز می‌نامند.

اصول برق خورشیدی

تولید برق با استفاده از انرژی خورشیدی به اثر فتوولتائیک وابسته است. در اثر فتوولتائیک، اتصال p n پتانسیل الکتریکی تولید می‌کند زمانی که به نور خورشید blooest. برای این منظور، لایه نیمه‌رسانا n اتصال را بسیار نازک می‌سازیم. این لایه کمتر از ۱ میکرومتر ضخامت دارد. لایه بالایی لایه n است که عموماً آن را انتشاردهنده سلول می‌نامیم.

لایه پایینی لایه نیمه‌رسانا p است و بسیار ضخیم‌تر از لایه n بالایی است. ممکن است بیش از ۱۰۰ میکرومتر ضخامت داشته باشد. این لایه پایینی را پایه سلول می‌نامیم. ناحیه‌ای که در محل اتصال این دو لایه به وجود می‌آید به دلیل یون‌های غیرقابل حرکت شکل می‌گیرد.

وقتی نور خورشید به سلول می‌تابد، به راحتی به اتصال p n می‌رسد. اتصال p n فوتون‌های نور خورشید را جذب کرده و بنابراین، جفت‌های الکترون-حفره در اتصال تولید می‌کند. در واقع، انرژی مرتبط با فوتون الکترون‌های والانس نیمه‌رساناهای اتصال p n را می‌حرکت کرده و بنابراین الکترون‌ها از باند والانس به باند هدایت می‌پردند و یک حفره را پشت سر می‌گذارند.

الکترون‌های آزاد که در ناحیه خلاء پیدا می‌شوند به راحتی به لایه n بالا می‌روند به دلیل نیروی جاذبه یون‌های مثبت در ناحیه خلاء. به همین ترتیب حفره‌هایی که در ناحیه خلاء پیدا می‌شوند به راحتی به لایه p پایین می‌روند به دلیل نیروی جاذبه یون‌های منفی در ناحیه خلاء. این پدیده یک اختلاف شارژ بین لایه‌ها ایجاد می‌کند و نتیجتاً یک تفاضل پتانسیل کوچک بین آنها ایجاد می‌شود.

واحدی از ترکیب مواد نیمه‌رسانای n و p که برای تولید اختلاف پتانسیل الکتریکی در نور خورشید استفاده می‌شود، سلول خورشیدی نامیده می‌شود. سیلیکون معمولاً به عنوان ماده نیمه‌رسانای ساخت سلول‌های خورشیدی استفاده می‌شود.

نوارهای فلزی رسانا که به سلول‌ها متصل می‌شوند، برق سلول خورشیدی یا سلول فتوولتائیک را منتقل می‌کنند. یک سلول خورشیدی یا سلول فتوولتائیک قادر به تولید برق مورد نظر نیست بلکه مقدار بسیار کوچکی از برق تولید می‌کند. بنابراین برای استخراج سطح مورد نظر از برق، تعداد مورد نیاز از چنین سلول‌هایی به صورت موازی و سری به هم متصل می‌شوند تا یک ماژول خورشیدی یا ماژول فتوولتائیک تشکیل دهند. در واقع، تنها نور خورشید عامل اصلی نیست. عامل اصلی نور یا پرتو فوتون‌ها برای تولید برق در سلول خورشیدی است. بنابراین یک سلول خورشیدی می‌تواند حتی در آب و هوای ابری و نیز در نور ماه کار کند، اما سرعت تولید برق کم می‌شود زیرا به شدت پرتو نور وابسته است.

کاربردهای برق خورشیدی

سیستم تولید برق خورشیدی برای تولید مقدار متوسطی از برق مفید است. سیستم به طور مداوم تا زمانی که شدت نور خورشید طبیعی مناسبی وجود دارد کار می‌کند. مکانی که ماژول‌های خورشیدی در آن نصب می‌شوند باید از موانعی مانند درختان و ساختمان‌ها آزاد باشد، در غیر این صورت سایه‌ای روی پانل خورشیدی ایجاد می‌شود که عملکرد سیستم را تحت تأثیر قرار می‌دهد. اغلب نظر بر این است که برق خورشیدی جایگزینی غیرعملی از منبع برق سنتی است و باید وقتی استفاده شود که هیچ جایگزین سنتی دیگری برای برق سنتی موجود نباشد. اما این موضوع دقیقاً صحیح نیست. غالباً به نظر می‌رسد که برق خورشیدی جایگزینی ارزان‌تر از سایر منابع سنتی برق است.

به عنوان مثال: همیشه اقتصادی است که یک روشنایی خورشیدی یا منبع برق خورشیدی در مکان‌هایی که دسترسی به برق محلی دشوار و گران است، مانند باغ‌های دور، ساختمان‌های کوچک یا گاراژ‌هایی که نقطه تأمین برق استاندارد ندارند، نصب شود. سیستم برق خورشیدی مطمئن‌تر و بدون وقفه‌تر است زیرا از قطعات برق ناخواسته از شرکت تأمین برق رنج نمی‌برد. برای ساخت یک منبع برق موبایل، برای نیازهای برق متوسط، ماژول خورشیدی یک انتخاب خوب است. این می‌تواند در حین کمپینگ یا کار در سایت‌های خارجی مفید باشد. این روش مؤثرترین روش برای ایجاد انرژی سبز برای اهداف خود و ممکن است برای فروش انرژی اضافی به مشتریان است، اما برای تولید برق در مقیاس تجاری سرمایه‌گذاری و حجم سیستم به اندازه کافی بزرگ می‌شود.
در آن صورت مساحت پروژه بسیار بزرگ‌تر از پروژه سنتی خواهد بود. اگرچه برای راندن چندین نور و دستگاه‌های برقی کم‌مصرف مانند کامپیوتر لپ‌تاپ، تلویزیون اندازه کوچک، یخچال مینی و غیره سیستم برق خورشیدی بسیار مناسب است، شرط آن است که فضای کافی برای نصب پانل‌های خورشیدی در زمین یا روی سقف وجود داشته باشد. اما اصلاً اقتصادی نیست که دستگاه‌های برقی مصرف‌کننده برق بالا مانند مراوح با سرعت بالا، گرم‌کن‌ها، ماشین‌های لباسشویی، کولرها و ابزارهای برقی را با استفاده از برق خورشیدی رانند زیرا هزینه تولید چنین انرژی بالا بسیار بالاتر از آنچه انتظار می‌رود است. علاوه بر این، ممکن است فضای کافی برای نصب یک پانل خورشیدی بزرگ در محل شما وجود نداشته باشد.
استفاده‌های 이상ی از پانل‌های خورشیدی کم‌هزینه شامل شارژ باتری‌ها در کاروان‌ها و وسایل تفریحی یا روی قایق‌ها در زمانی که این وسایل در حال حرکت نیستند، شرط آن است که امکان شارژ کندویی در حین حرکت این وسایل وجود داشته باشد.

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