Sveobuhvatni vodič za razumijevanje solarnih ćelija: Objašnjena najčešća pitanja

1. Šta je fotonapon?

Fotonapon je direktna konverzija sunčeve svjetlosti u električnu energiju pomoću fotonaponskog efekta. Ovaj proces uključuje solarne ćelije, poznate i kao fotonaponske ćelije, koje hvataju sunčevu svjetlost i pretvaraju je u električnu energiju.

2. Po čemu se fotonaponska tehnika razlikuje od drugih tehnologija konverzije solarne energije?

Za razliku od drugih metoda koje pretvaraju sunčevu svjetlost u toplinu (kao što su solarni bojleri ili solarna termalna proizvodnja električne energije), fotovoltaika direktno pretvara sunčevu svjetlost u električnu energiju bez međukoraka. Ova direktna konverzija je efikasnija i svestranija za različite primjene.

3. Kako funkcionira solarna ćelija?

Solarna ćelija radi tako što apsorbuje svjetlost, koja pobuđuje elektrone u materijalu, omogućavajući im da teku i stvaraju električnu energiju. Ključna komponenta u ovom procesu je pn spoj, gdje dvije različite regije poluvodičkog materijala stvaraju električno polje koje pomaže odvajanju i prikupljanju generiranih elektrona, stvarajući struju i napon.

4. Šta je efikasnost solarnih ćelija i zašto se čini da brojevi efikasnosti toliko variraju?

Efikasnost solarnih ćelija je procenat sunčeve svetlosti pretvorene u upotrebljivu električnu energiju. Učinkovitost varira zbog različitih materijala i tehnologija koje se koriste u solarnim ćelijama. Komercijalno dostupne solarne ćelije se kreću od oko 5% do 17% efikasnosti, dok napredne ćelije koje se koriste u svemiru mogu doseći i do 33%. Faktori kao što su proizvodne tehnike i uslovi okoline takođe utiču na efikasnost.

5. Koje su različite tehnologije solarnih ćelija?

Tehnologije solarnih ćelija razlikuju se prvenstveno na osnovu materijala i proizvodnih procesa. Uobičajene vrste uključuju:

• Silicijumske solarne ćelije: Najčešći, dostupan kao monokristalni ili multikristalni.
• Tankofilmske solarne ćelije: Napravljeni od materijala kao što su amorfni silicijum, kadmijum telurid ili bakar indijum diselenid, oni su tanji i jeftiniji, ali generalno manje efikasni.
• III-V solarne ćelije: Visokoefikasne ćelije napravljene od materijala kao što je galijum arsenid, koji se često koriste u svemirskim aplikacijama.
• Višespojne solarne ćelije: Kombinirajte različite materijale kako biste uhvatili širi raspon sunčevog spektra, nudeći veću efikasnost.

Tehnologije solarnih ćelija razlikuju se prvenstveno na osnovu materijala i proizvodnih procesa. Uobičajene vrste uključuju:

6. Koja je razlika između solarne ćelije i fotonaponskog panela ili niza?

Solarna ćelija je jedna jedinica koja pretvara sunčevu svjetlost u električnu energiju. Više solarnih ćelija je povezano da formiraju fotonaponski panel, koji povećava napon i izlaznu snagu. Fotonaponski niz se odnosi na sistem povezanih panela.

7. Koju vrstu električne energije proizvodi PV panel?

PV paneli proizvode jednosmjernu (DC) električnu energiju, sličnu napajanju iz baterija. Ova istosmjerna snaga može se pretvoriti u naizmjeničnu struju (AC) pomoću pretvarača, što ga čini kompatibilnim s većinom kućanskih i mrežnih aplikacija.

8. Koliko snage proizvodi fotonaponska ploča i šta znači standardna ocjena?

PV paneli se ocjenjuju na osnovu njihove izlazne snage u standardnim uvjetima testiranja, koji se obično nazivaju AM1.5 i na sobnoj temperaturi. Za grube procjene, pomnožite nazivnu snagu panela sa 5 za lokacije na srednjim geografskim širinama kako biste odredili dnevnu proizvodnju energije u kilovat-satima (kWh).

9. Koliko fotonaponske snage mi je potrebno za datu aplikaciju?

Procijenite svoje potrebe za električnom energijom tako što ćete izračunati dnevnu potrošnju energije (u kWh) i primijeniti pravilo. Na primjer, za lokacije oko 30° geografske širine, podijelite svoje ukupno dnevno opterećenje sa 4 da biste dobili potrebnu PV snagu. Po potrebi prilagodite ovaj faktor za više ili niže geografske širine.

10. Koje su uobičajene PV aplikacije?

PV sistemi se koriste u različitim aplikacijama, od malih uređaja kao što su kalkulatori i satovi do velikih instalacija kao što su stambeni solarni sistemi i elektrane za komunalne usluge. Posebno su korisni za udaljene lokacije bez pristupa mreži i za smanjenje potrošnje električne energije u stambenim i poslovnim zgradama.

11. Da li solarne ćelije proizvode više energije nego što se koristi prilikom njihove proizvodnje?

Da, solarne ćelije obično imaju vrijeme povrata energije u rasponu od nekoliko mjeseci do šest godina, ovisno o vrsti i lokaciji. Tokom svog vijeka od 20+ godina, generiraju mnogo više energije nego što se troši u njihovoj proizvodnji.

12. Koliko košta fotonaponska energija?

Cijena PV panela varira, ali gruba procjena za instalirane stambene sisteme je oko 7 USD po vatu. Ovo se može povećati za udaljene sisteme. Instalacija i druge komponente mogu udvostručiti troškove panela. Cijene su obično date po vatu ili kvadratnom metru.

13. Da li je fotovoltaika ekonomski isplativa?

PV je ekonomski isplativ za mala opterećenja i udaljene aplikacije bez pristupa mreži. Za sisteme povezane sa mrežom, to zavisi od lokalnih cena električne energije, ekoloških razmatranja i opcija finansiranja. U nekim slučajevima to nije najjeftinija opcija u poređenju sa tradicionalnim izvorima električne energije.

14. Kako je trošak fotonaponske električne energije u poređenju sa električnom energijom proizvedenom na druge načine?

Poređenje troškova može biti složeno zbog različitih struktura cijena. Troškovi fotonaponskog sistema su uglavnom unaprijed, dok konvencionalni troškovi električne energije uključuju tekuće gorivo i održavanje. Procjene za PV električnu energiju kreću se od 20 do 40 ¢/kWh, dok konvencionalna električna energija u SAD obično košta oko 8 ¢/kWh. Faktori kao što su lokacija, subvencije i buduće cijene električne energije utiču na ovo poređenje.

15. Koje kompanije proizvode PV ćelije i proizvode?

Mnoge kompanije proizvode PV ćelije i proizvode. Sveobuhvatnu listu možete pronaći naSolarbuzz. Lokalni trgovci također prodaju komponente i pružaju usluge instalacije i održavanja.

16. Koje su prednosti i mane fotonaponskih uređaja?

Prednosti:

• Pouzdan i nisko održavanje
• Pogodan za razne aplikacije, velike i male
• Ekološki prihvatljivo
• Može se instalirati brzo i postepeno

Nedostaci:

• Veći početni trošak u odnosu na tradicionalne izvore električne energije
• Niža gustina snage sunčeve svjetlosti čini ga manje prikladnim za aplikacije koje zahtijevaju veliku energiju, kao što je transport

17. Šta radite za struju noću?

Za samostalne PV sisteme, baterije pohranjuju višak energije za noćnu upotrebu. Sistemi povezani na mrežu koriste napajanje mreže noću.

18. Koliko dugo traje fotonaponski sistem?

Fotonaponski sistemi su izdržljivi, često traju preko 20 godina uz minimalno održavanje. PV moduli obično dolaze sa garancijom od 20 godina, dok elektronske komponente imaju garanciju od oko pet godina. Baterije u samostalnim sistemima će možda trebati zamjenu svakih 5-10 godina.

19. Koje su komponente fotonaponskog sistema?

Ključne komponente uključuju:

• Podsistem za kondicioniranje snage: Regulatori punjenja i invertori
• Skladištenje: Obično olovne baterije
• Balans sistemskih (BOS) komponenti: Ožičenje, montaža na niz, itd.

20. Ima li dovoljno sunčeve svjetlosti da doprinese svjetskim energetskim potrebama?

Apsolutno. Zemlja primi više energije od Sunca u samo jednom satu nego što svijet potroši u toku cijele godine.

21. Kako mogu učestvovati u programima obnovljive energije?

Učestvujte tako što ćete instalirati fotonaponske sisteme na vašem imanju ili podržati programe zelene energije koji koriste obnovljive izvore za proizvodnju električne energije.

Odgovarajući na ova često postavljana pitanja, nadamo se da ćemo pružiti sveobuhvatno razumijevanje sistema solarne energije. Bilo da razmišljate o instaliranju fotonaponskog sistema ili ste samo znatiželjni o tome kako funkcionira solarna tehnologija, ovaj vodič nudi vrijedne uvide koji će vam pomoći da donesete informirane odluke. Za detaljnije informacije i stručne savjete posjetite našu web stranicu na adresiok-eps.com.