Принципи и компоненти за производство на соларна фотонапонска енергија

Фотоволтаична моќностгенерирањето е технологија која директно ја претвора сончевата светлина во електрична енергија врз основа на принципот на фотоволтаичен ефект.

Фотоволтаичниот систем се состои од следните важни компоненти

1. Соларни панели (модули): Ова е основниот дел на фотоволтаичниот систем, обично составен од повеќе мономери на соларни ќелии. Мономерите на соларни ќелии го користат фотоволтаичниот ефект за директно да ја претворат добиената енергија на сончевата светлина во електрична енергија.

Кристални силиконски соларни ќелии: Ова е најчестиот тип на соларни ќелии, кој се состои од кристален силиконски нафора со метални решетки линии на горната површина и метален слој на долната површина. Врвот на ќелијата обично е покриен со анти-рефлектирачки филм за да се намали загубата на рефлексија на светлината.

2. Инвертер: Ја претвора директната струја (DC) генерирана од соларниот панел во наизменична струја (AC), бидејќи домовите и индустриите обично користат наизменична струја. Покрај тоа, инверторот е исто така одговорен за синхронизирање со електричната мрежа за да се осигура дека напонот и фазата се конзистентни.

3. Контролор: Одговорен за управување со излезната моќност на фотоволтаичниот систем, спречување на преполнување и препразнење на батеријата и обезбедување на безбедно и стабилно работење на системот.

4. Пакет батерии: Во фотоволтаичен систем поврзан на мрежа, батерискиот пакет се користи за складирање на вишок електрична енергија за употреба кога сончевата енергија е недоволна. Во отсуство на поврзување со мрежата, батериите се неопходни бидејќи можат да складираат електрична енергија за користење ноќе или во облачни денови.

5. Систем на заграда: се користи за фиксирање на соларни панели и за обезбедување дека панелите можат да примаат сончева светлина под најдобар агол.

Јадрото на производството на соларна енергија е всушност многу едноставно, а тоа е да се претвори сончевата светлина во електрична енергија. Овој процес се постигнува преку „фотоволтаичниот ефект“.

Главните принципи на работа:

1. Апсорпција на фотони: Кога сончевата светлина сјае на површината на соларните ќелии (обично направени од полупроводнички материјали како силикон), полупроводничките материјали во ќелиите апсорбираат фотони (енергетски честички во сончевата светлина).

2. Генерирање на парови електрон-дупки: Апсорбираната фотонска енергија предизвикува електроните во полупроводничкиот материјал да скокаат од валентниот опсег до проводниот опсег, со што се генерираат парови електрон-дупки во батеријата. Овие електрони и дупки се носители на полнеж и можат да спроведат струја.

3. Вградено електрично поле: Во соларните ќелии, обично постои PN спој, кој е интерфејс составен од полупроводник од типот P и полупроводник од типот N. На PN спојот се формира вградено електрично поле поради дифузија и рекомбинација на електрони и дупки.

4. Раздвојување на електричното поле на носителите на полнеж: Под дејство на вграденото електрично поле, генерираните парови електрон-дупка ќе се одвојат. Електроните ќе се туркаат до полупроводничкиот регион N-тип, додека дупките ќе се туркаат во полупроводничкиот регион од типот P.

5. Формирање на потенцијална разлика: Поради раздвојување на електроните и дупките, на двете страни на батеријата се формира потенцијална разлика, односно се генерира фото-генериран напон.

6. Создавање струја: Кога двата пола на батеријата се поврзани преку надворешно коло, електроните ќе течат од полупроводникот од N-тип до полупроводникот P-тип низ колото за да формираат струја.

7. Претворање во употреблива електрична енергија: Електроните што течат низ надворешната може да го напојуваат товарот или да се складираат во батеријата за подоцнежна употреба.

Накратко, производството на фотоволтаична енергија е процес на претворање на сончевата светлина во електрична енергија, користејќи ги електронските својства на полупроводничките материјали за да се генерираат потенцијални разлики и струја под светлина, а со тоа да се постигне конверзија на енергијата. Оваа технологија не бара гориво и не произведува загадување. Тоа е чист и обновлив начин на конверзија на енергијата.

Доколку сте заинтересирани за соларна енергија или размислувате да инсталирате систем за соларна енергија, можете да не контактирате.