Põhjalik juhend päikesepatareide mõistmiseks: KKK selgitus

1. Mis on fotogalvaanika?

Fotogalvaanika on päikesevalguse otsene muundamine elektriks, kasutades fotogalvaanilist efekti. See protsess hõlmab päikesepatareid, tuntud ka kui fotogalvaanilised elemendid, mis koguvad päikesevalgust ja muudavad selle elektrienergiaks.

2. Mille poolest erineb fotogalvaanika teistest päikeseenergia muundamise tehnoloogiatest?

Erinevalt teistest meetoditest, mis muudavad päikesevalguse soojuseks (nt päikeseveeboilerid või päikesesoojuselektri tootmine), muudavad fotogalvaanikad päikesevalguse otse elektriks ilma vahepealsete sammudeta. See otsene teisendamine on erinevate rakenduste jaoks tõhusam ja mitmekülgsem.

3. Kuidas päikesepatarei töötab?

Päikesepatarei neelab valgust, mis ergastab materjalis olevaid elektrone, võimaldades neil voolata ja elektrit genereerida. Selle protsessi põhikomponent on pn-siirde, kus pooljuhtmaterjali kaks erinevat piirkonda loovad elektrivälja, mis aitab eraldada ja koguda genereeritud elektrone, tekitades voolu ja pinget.

4. Mis on päikesepatareide efektiivsus ja miks näib, et efektiivsuse arvud on nii erinevad?

Päikesepatarei kasutegur on kasutatavaks elektrienergiaks muudetud päikesevalguse protsent. Tõhusus varieerub sõltuvalt erinevatest päikesepatareides kasutatavatest materjalidest ja tehnoloogiatest. Kaubanduslikult saadaolevate päikesepatareide efektiivsus ulatub umbes 5% kuni 17%, samas kui kosmoses kasutatavate täiustatud elementide efektiivsus võib ulatuda kuni 33%. Tõhusust mõjutavad ka sellised tegurid nagu tootmistehnikad ja keskkonnatingimused.

5. Millised on erinevad päikesepatareide tehnoloogiad?

Päikesepatareide tehnoloogiad erinevad peamiselt materjalide ja tootmisprotsesside poolest. Levinud tüübid hõlmavad järgmist:

• Silicon Wafer päikesepatareid: Enimlevinud, saadaval monokristallilise või multikristallilisena.
• Õhukese kilega päikesepatareid: Valmistatud sellistest materjalidest nagu amorfne räni, kaadmiumtelluriid või vask-indiumdiseleniid, need on õhemad ja odavamad, kuid üldiselt vähem tõhusad.
• III-V päikesepatareid: ülitõhusad rakud, mis on valmistatud sellistest materjalidest nagu galliumarseniid, mida sageli kasutatakse kosmoserakendustes.
• Mitmeühendusega päikesepatareid: kombineerige erinevaid materjale, et jäädvustada laiem päikesespekter, pakkudes suuremat efektiivsust.

Päikesepatareide tehnoloogiad erinevad peamiselt materjalide ja tootmisprotsesside poolest. Levinud tüübid hõlmavad järgmist:

6. Mis vahe on päikesepatareil ja fotogalvaanilisel paneelil või massiivil?

Päikesepatarei on üksik üksus, mis muudab päikesevalguse elektriks. Fotogalvaanilise paneeli moodustamiseks on ühendatud mitu päikesepatarei, mis suurendab pinget ja väljundvõimsust. Fotogalvaaniline massiiv viitab ühendatud paneelide süsteemile.

7. Millist elektrit toodab PV-paneel?

PV-paneelid toodavad alalisvoolu (DC) elektrit, mis on sarnane patareide toitele. Seda alalisvoolu saab inverteri abil teisendada vahelduvvooluks, muutes selle ühilduvaks enamiku majapidamis- ja võrgurakendustega.

8. Kui palju võimsust toodab PV paneel ja mida tähendab standardhinnang?

PV-paneelide nimiväärtus põhineb nende väljundvõimsusel standardsetes katsetingimustes, mida tavaliselt nimetatakse AM1.5-ks, ja toatemperatuuril. Ligikaudsete hinnangute saamiseks korrutage paneeli nimivõimsus keskmise laiuskraadi kohta 5-ga, et määrata päevane energiatoodang kilovatt-tundides (kWh).

9. Kui palju fotogalvaanilist võimsust vajan antud rakenduse jaoks?

Hinnake oma energiavajadust, arvutades välja oma päevase energiatarbimise (kWh) ja rakendades rusikareegel. Näiteks asukohtade puhul, mis on umbes 30° laiuskraadil, jagage oma päevane kogukoormus 4-ga, et saada vajalik PV võimsus. Vajadusel kohandage seda tegurit kõrgemate või madalamate laiuskraadide jaoks.

10. Millised on levinumad PV-rakendused?

PV-süsteeme kasutatakse erinevates rakendustes, alates väikestest seadmetest, nagu kalkulaatorid ja kellad, kuni suuremahuliste seadmeteni, nagu elamute päikeseenergiasüsteemid ja elektrijaamad. Need on eriti kasulikud kaugemates kohtades, kus puudub juurdepääs võrgule, ning elektritarbimise vähendamiseks elamutes ja ärihoonetes.

11. Kas päikesepatareid toodavad rohkem energiat, kui nende valmistamisel kulub?

Jah, tavaliselt on päikesepatareide energia tasuvusaeg sõltuvalt tüübist ja asukohast mõnest kuust kuni kuue aastani. Üle 20-aastase eluea jooksul toodavad nad palju rohkem energiat, kui nende tootmiseks kulub.

12. Kui palju PV võimsus maksab?

PV-paneelide maksumus on erinev, kuid paigaldatud elamusüsteemide ligikaudne hinnang on umbes 7 dollarit vati kohta. See võib kaugsüsteemide puhul suureneda. Paigaldamine ja muud komponendid võivad paneeli maksumust kahekordistada. Tavaliselt on hinnad antud vati või ruutmeetri kohta.

13. Kas fotogalvaanika on majanduslikult elujõuline?

PV on majanduslikult elujõuline väikeste koormuste ja võrgujuurdepääsuta kaugrakenduste jaoks. Võrguga ühendatud süsteemide puhul sõltub see kohalikest elektrihindadest, keskkonnakaalutlustest ja rahastamisvõimalustest. Mõnel juhul pole see traditsiooniliste elektriallikatega võrreldes kõige odavam variant.

14. Kuidas on PV elektrienergia maksumus võrreldes muul viisil toodetud elektriga?

Kulude võrdlemine võib erinevate hinnastruktuuride tõttu olla keeruline. PV-süsteemi kulud on enamasti ettemaksuna, samas kui tavapärased elektrikulud hõlmavad jooksvat kütust ja hooldust. PV elektrienergia hinnangud jäävad vahemikku 20–40 ¢/kWh, samas kui tavaline elekter maksab USA-s tavaliselt umbes 8 ¢/kWh. Seda võrdlust mõjutavad sellised tegurid nagu asukoht, toetused ja tulevased elektrihinnad.

15. Millised ettevõtted toodavad PV elemente ja tooteid?

Paljud ettevõtted toodavad PV elemente ja tooteid. Põhjaliku nimekirja leiate aadressiltSolarbuzz. Kohalikud jaemüüjad müüvad ka komponente ning pakuvad paigaldus- ja hooldusteenuseid.

16. Millised on fotogalvaanika eelised ja puudused?

Eelised:

• Usaldusväärne ja madal hooldus
• Sobib erinevatele rakendustele, nii suurtele kui väikestele
• Keskkonnasõbralik
• Võimalik paigaldada kiiresti ja järk-järgult

Puudused:

• Kõrgem algkulu võrreldes traditsiooniliste elektriallikatega
• Päikesevalguse väiksem võimsustihedus muudab selle vähem sobivaks suure energianõudlusega rakenduste jaoks, nagu transport

17. Mida sa teed öösel võimu nimel?

Eraldiseisvate PV-süsteemide puhul salvestavad akud üleliigset energiat öiseks kasutamiseks. Võrku ühendatud süsteemid kasutavad võrgutoidet öösel.

18. Kui kaua kestab fotogalvaaniline süsteem?

Fotogalvaanilised süsteemid on vastupidavad, sageli minimaalse hooldusega üle 20 aasta. PV-moodulitele antakse tavaliselt 20-aastane garantii, elektroonikakomponentidele aga umbes viis aastat. Eraldiseisvate süsteemide akud võivad vajada väljavahetamist iga 5-10 aasta järel.

19. Mis on fotogalvaanilise süsteemi komponendid?

Põhikomponendid hõlmavad järgmist:

• Toite konditsioneerimise alamsüsteem: laadimiskontrollerid ja inverterid
• Säilitamine: Tavaliselt pliiakud
• Süsteemi komponentide tasakaal (BOS).: Juhtmed, massiivikinnitus jne.

20. Kas päikesevalgust on piisavalt, et anda oma panus maailma energiavajadustesse?

Absoluutselt. Maa saab päikeselt ühe tunni jooksul rohkem energiat, kui maailm kasutab terve aasta jooksul.

21. Kuidas saan osaleda taastuvenergia programmides?

Osalege oma kinnistule PV-süsteemide paigaldamisega või rohelise energia programmide toetamisega, mis kasutavad elektri tootmiseks taastuvaid allikaid.

Nende korduma kippuvate küsimuste käsitlemisega loodame anda põhjaliku ülevaate päikeseenergiasüsteemidest. Olenemata sellest, kas kaalute PV-süsteemi paigaldamist või olete lihtsalt uudishimulik päikesetehnoloogia toimimise vastu, pakub see juhend väärtuslikku teavet, mis aitab teil teha teadlikke otsuseid. Täpsema teabe ja asjatundlike nõuannete saamiseks külastage meie veebisaiti aadressilok-eps.com.