Hogyan működnek a napelemek

Tudjuk, hogy a megújuló energiákon belül a napenergia adja a legtöbbet. A kis önfogyasztó létesítmények esetében Spanyolország apránként növekszik. Egyre több otthon választotta a fotovoltaikus panel telepítést, mivel ezek jó megtakarítást jelentenek a villanyszámlában, és megszerezhetjük a környezeti felelősséget, amelyet az idők megkövetelnek. Sokan azonban nem tudják hogyan működnek a napelemek.

Ezért ezt a cikket annak szenteljük, hogy elmondjuk, hogyan működnek a napelemek és minden, ami velük kapcsolatos.

Hogyan működnek a fotovoltaikus napelemek

Ahogy a neve is sugallja, a napenergia kihasználja a napból származó energiát elektromos energia előállítására. A napenergia előnyei között megtalálhatjuk, hogy nem szennyezik a környezetet, korlátlan, bár vannak bizonyos hátrányai is, mint például a folytonosság. A fotovoltaikus termelés pontosan az a tulajdonság, amelyet bizonyos anyagoknak képesnek kell lenniük elektromos áramot termel, ha napsugárzásnak van kitéve. Ez akkor fordul elő, amikor a napfényben lévő energia felszabadítja az elektronokat, ami elektromos áramot hoz létre. Tudnunk kell, hogy a napsugárzás a fotonok áramlása.

A napelemek működésének ismeretéhez tudnunk kell, mi áll a fotovoltaikus cellák sorozatának moduljából. Nem mások, mint szilíciumrétegek, amelyek tele vannak foszforral és bórral. Az elektromos töltést generáló napsugárzásnak köszönhetően olyan, mintha sorozatba sorolnák őket egy modulban, így a feszültség használható DC rendszerre állítható. A jelenlegi inverteren keresztül a napelemben keletkező folyamatos energia váltakozó energiává alakul, amelyet az otthonhoz használnak fel.

Az inverterhez való csatlakozás energiája váltakozó energiát képez. Ne feledje, hogy a nap folyamán felváltott energiát váltogatja. A napelemek által biztosított feszültség mindig meglehetősen szabályos és lineáris. A betáplált elektromos áram mennyisége azonban attól a napsugárzás intenzitásától függ, amellyel a napelemre esik. Ebből kifolyólag, a napelem teljesítménye nagyban függ attól, hogy milyen erős fényt kap. Különböző bázisállapotok a napszak, az évszak és az aktuális időjárás szerint.

A napelem teljesítménye

Annak érdekében, hogy megértsük a napelemek működését, jól kell tudnunk, hogyan számítják ki a napelem modul teljesítményét. És az, hogy a teljesítmény mérésekor a panelek teljesítményét is ki kell számolni. Ben használt mérték a napelem modulokat csúcs wattban (Wp) hajtják végre. Ez egy olyan mérték, amelyet referenciaként használunk, és ez az, amely a panelek teljesítményének mérésére szolgál, hogy később összehasonlításokat lehessen létrehozni közöttük.

Meg kell érteni, hogy a napelemre eső napsugárzás mennyisége a napszak és az évszak függvényében változik. A keletkezett áramot jelentős rezgésekkel kell kiszámítani, és ez megnehezíti a számítást. Nem mindig ugyanolyan mennyiségű energiát fogunk előállítani, ezért többé-kevésbé pontos becsléseket tehetünk. A probléma megoldásához csúcs wattokat használnak. Ezek a panelek által nyújtott teljesítményt képviselik, adott napsugárzás és standard hőmérséklet mellett. Ezért fontos a fotovoltaikus berendezés méretezésénél elemezni, hogy hány csúcs watt A lehető legnagyobb önfogyasztási kapacitás elérése érdekében fel kell szerelni őket. A napelem telepítésekor minden tényezőt figyelembe kell venni, például földrajzi területet, a tető tájolását és szögét. Így ezeket az adatokat meg kell adni a fogyasztás és az elvárások elemzéséhez, valamint a telepítés méretének becsléséhez, amely a legjobban megfelel az egyes igényeknek.

A napelemek működése: rendszertan

Noha a napelemek első gyártásuk óta sokat változtak, manapság nagyon fejlett anyagokkal készülnek, amelyek hatékonyabbá teszik őket. Ennek köszönhetően elegendő mértékben megsokszorozhatjuk teljesítményét a napenergia alternatív energiaként van megújítva, rövid és hosszú távon teljesen nyereségesvagy. A napelemek belsejében zajló folyamat még mindig Einstein által 1905-ben leírt hatás.

A szilícium alapú panelek összehasonlításának különböző módjai vannak, és főleg több kategóriába sorolhatók: amorf, polikristályos és monokristályos. Elemezni fogjuk a napelemek egyes típusainak jellemzőit:

• Amorf panelek: egyre kevésbé használják, mert nincs meghatározott struktúrájuk, és a működés első hónapjai alatt nagyon sok hatékonyságot veszítenek.
• Polikristályos panelek: Különböző irányú kristályokból állnak, és megkülönböztethetők kékes árnyalattal. A gyártási eljárás előnye, hogy olcsóbb, de hátránya, hogy kevésbé hatékony termék.
• Monokristályos panelek: a legmagasabb minőségű termékeknek tekintik. Itt a sejtek alkotják a panelt, és egyetlen, nagy tisztaságú szilíciumkristályból állnak, amely homogén hőmérsékleten megszilárdul. Ennek a konstrukciónak köszönhetően nagyobb a teljesítményük és hatékonyságuk, és lehetővé teszik az elektronok szabadabb mozgását. Bár a gyártási folyamat drágább, nagyobb hatékonyságot biztosít a moduloknak.

A monokristályos lemezek előnyei

Ők a leginkább ajánlottak, mivel az előbbiek szinte elavultak. A polikristályok egyetlen előnye a valamivel alacsonyabb ár. A monokristályok előnye, hogy nagyobb hatékonyság és jobb működés olyan környezetben, ahol kevésbé érik a napfényt. Ez azt jelenti, hogy a hatékonyság akkor sem vész el, ha a környezeti feltételek nem olyan kedvezőek.

Reméli, hogy ezekkel az információkkal többet megtudhatnak a napelemek működéséről és mindenről, amit elvégez.