Фотоэлектрические солнечные панели
Фотоэлектрическая солнечная панель — это электронное оборудование, состоящее из десятков полупроводниковых элементов, которые используют солнечное излучение для выработки электроэнергии.
Когда солнечный свет попадает на ячейки панели, его фотоны поглощаются полупроводниковым материалом в ячейке и генерируется электрический ток.
Поскольку отдельные элементы производят очень мало энергии, элементы собираются последовательно и параллельно, образуя панель.
Последовательные соединения увеличивают напряжение при одном и том же токе, а параллельные соединения увеличивают ток при том же напряжении.
Зная, что мощность является произведением тока на напряжение, мощность панели пропорциональна количеству содержащихся в ней ячеек.
Чем мощнее солнечная панель, тем больше энергии она может производить.
Как правило, солнечные панели имеют от 60 до 72 ячеек, хотя некоторые панели имеют до 144 ячеек.
Большинство фотоэлектрических элементов изготовлены из кремния.
Этот компонент используется из-за его низкой стоимости извлечения, а также его полупроводниковых свойств.
Кремний существует не в свободном состоянии, а в различных формах минералов, таких как песок или кварц.
Его очень много, если не сказать почти безгранично.
Извлечение кремния из кварца осуществляется карборедукцией, т. е. извлечением металлов из их оксидов в присутствии кокса при очень высоких температурах в электродуговой печи.
Очень высокие температуры (до двух тысяч градусов по цельсию) позволяют протекать некоторым химическим реакциям, особенно восстановлению кремнезема (SiO2 + C ⟶ Si + CO2) и удалению кислорода.
Кремний, полученный в результате этого процесса, имеет чистоту 99,99%.
Только когда он достигает такой чистоты, его можно использовать для разработки фотоэлектрических элементов.
Монокристаллические солнечные панели имеют солнечные элементы, изготовленные из одного кристалла кремния, в то время как поликристаллические солнечные панели имеют солнечные элементы, сделанные из нескольких фрагментов кристаллов кремния, сплавленных вместе.
Аморфные солнечные панели состоят из тонкого слоя кремния на аморфном материале (стекло, сталь или пластик).
Эта производственная разница означает, что спектральная характеристика монокристаллических солнечных панелей является самой высокой, что дает им лучшую производительность.
Хотя они дороже, тот факт, что они могут производить больше энергии, компенсирует их дополнительную стоимость, особенно учитывая, что срок их службы составляет не менее 25 лет.
Кроме того, их черный цвет более сдержан и лучше сочетается с обычной черепичной крышей.
Монокристаллические солнечные панели являются лучшим типом солнечных панелей.
Тем не менее, для тех, у кого более ограниченный бюджет, поликристаллические солнечные панели по-прежнему являются хорошим выбором.
