Energia słoneczna

Prąd elektryczny wytworzony bezpośrednio przez padanie światła słonecznego na komórki fotowoltaiczne nazywany jest prądem słonecznym.

Prąd Słoneczny

Gdy światło słoneczne pada na komórki słoneczne, powstaje prąd słoneczny. Dlatego też ten rodzaj prądu nazywany jest również Fotowoltaicznym Prądem Słonecznym lub PV Solar.

Zasady Prądu Słonecznego

Generowanie prądu elektrycznego za pomocą energii słonecznej opiera się na efekcie fotowoltaicznym. W efekcie fotowoltaicznym, półprzewodnikowa warstwa p-n tworzy potencjał elektryczny, gdy jest wystawiona na światło słoneczne. Dla tego celu, robimy warstwę półprzewodnika typu n w stawce bardzo cienką. Jest ona cieńsza niż 1 µm. Warstwa górna to warstwa n. Zwykle nazywamy ją emiterem komórki.

Warstwa dolna to warstwa półprzewodnika typu p i jest znacznie grubsza od górnej warstwy n. Może być grubsza niż 100 µm. Nazywamy tę dolną warstwę podstawą komórki. Obszar zubożenia powstaje w stawce tych dwóch warstw z powodu nieruchomych jonów.

Gdy światło słoneczne pada na komórkę, łatwo dociera do stawki p-n. Stawka p-n absorbuje fotony promieni słonecznych i w konsekwencji, tworzy pary elektron-dziura w stawce. Energia związana z fotonem pobudza elektrony walencyjne atomów półprzewodnika, co powoduje, że elektrony przeskakują z pasma walencyjnego do pasma przewodzenia, pozostawiając za sobą dziury.

Wolne elektrony, które znajdą się w obszarze zubożenia, łatwo przenikną do górnej warstwy n ze względu na siłę przyciągania dodatnich jonów w obszarze zubożenia. Podobnie, dziury, które znajdą się w obszarze zubożenia, łatwo przenikną do dolnej warstwy p ze względu na siłę przyciągania ujemnych jonów w obszarze zubożenia. Ten fenomen tworzy różnicę ładunków między warstwami, co prowadzi do małej różnicy potencjałów między nimi.

Jednostką takiego połączenia materiałów półprzewodników typu n i p, służących do generowania różnicy potencjałów w świetle słonecznym, nazywamy komórką słoneczną. Najczęściej do produkcji takich komórek słonecznych używany jest krzem.

Metalowe taśmy przewodzące przyłączone do komórek odprowadzają prąd z komórki słonecznej lub komórki fotowoltaicznej, która nie jest w stanie wyprodukować żądanego prądu, tylko bardzo małą ilość. Dlatego, aby uzyskać pożądany poziom prądu, wymagana liczba takich komórek jest łączona zarówno równolegle, jak i szeregowo, tworząc moduł słoneczny lub moduł fotowoltaiczny. Faktycznie, nie tylko światło słoneczne jest czynnikiem. Głównym czynnikiem jest światło lub strumień fotonów, które produkują prąd w komórce słonecznej. Dlatego komórka słoneczna może działać także w chmurze oraz w blasku księżyca, ale wtedy tempa produkcji prądu są niższe, ponieważ zależą od intensywności padającego światła.

Zastosowanie Prądu Słonecznego

System generowania prądu elektrycznego za pomocą energii słonecznej jest przydatny do produkcji umiarkowanej ilości mocy. System działa, dopóki jest odpowiednia intensywność naturalnego światła słonecznego. Miejsce, w którym są instalowane panele słoneczne, powinno być wolne od przeszkód, takich jak drzewa i budynki, w przeciwnym razie cień wpływa na wydajność systemu. Powszechnie uważa się, że prąd słoneczny to niepraktyczna alternatywa dla tradycyjnych źródeł energii elektrycznej i powinien być używany, gdy nie ma dostępnych tradycyjnych alternatyw. Jednak to nie jest prawdziwe. Często okazuje się, że prąd słoneczny jest bardziej oszczędny finansowo niż inne tradycyjne alternatywy dla konwencjonalnej energii elektrycznej.

Na przykład: Zawsze jest ekonomiczne, aby zainstalować światło słoneczne lub źródło energii słonecznej tam, gdzie trudno i kosztownie jest uzyskać punkt dostępu do lokalnego dostawcy energii elektrycznej, takiego jak zdalny ogród, szopa lub garaż, gdzie standardowy punkt dostępu do energii elektrycznej jest niedostępny. System prądu słonecznego jest bardziej niezawodny i ciągły, ponieważ nie ulega niepożądanym przerwom w dostawie energii elektrycznej. Dla konstrukcji mobilnego źródła energii elektrycznej, dla umiarkowanych potrzeb energetycznych, moduł słoneczny jest dobrym wyborem. Może być przydatny podczas obozowania, pracy na terenach zewnętrznych. Jest to najbardziej efektywny sposób tworzenia zielonej energii dla własnych celów i może być dla sprzedaży nadmiarowej energii klientom, ale dla produkcji energii elektrycznej w skali komercyjnej inwestycja i objętość systemu stają się wystarczająco duże. W tym przypadku powierzchnia projektu będzie znacznie większa niż konwencjonalna. Chociaż dla uruchamiania kilku świateł i urządzeń elektrycznych o niskim zużyciu energii, takich jak laptop, telewizor przenośny, lodówka mini itp., system prądu słonecznego jest całkowicie odpowiedni, pod warunkiem, że jest wystarczająca wolna przestrzeń na ziemi lub dachu do montażu paneli słonecznych. Ale nie jest wcale ekonomiczne uruchamianie urządzeń elektrycznych o wysokim zużyciu energii, takich jak wentylatory o wysokiej prędkości, ogrzewacze, pralki, klimatyzatory i narzędzia elektryczne, za pomocą prądu słonecznego, ponieważ koszt produkcji tak dużej ilości energii jest znacznie wyższy, niż można by oczekiwać. Ponadto, może zabraknąć przestrzeni na twojej posesji do instalacji dużego panela słonecznego. Idealne zastosowania tanich paneli słonecznych to ładowanie baterii w kempingowych pojazdach rekreacyjnych lub na łodziach, gdy te nie są w ruchu, pod warunkiem, że istnieje możliwość ładowania na wąskim prądzie z dynamo podczas poruszania się tych pojazdów.

Oświadczenie: Szanuj oryginał, dobre artykuły warto udostępniać, w przypadku naruszenia praw autorskich prosimy o kontakt w celu usunięcia.