24 просмотров

Как работают солнечные панели — руководство для чайников

Тип солнечной панели, которую вы обычно видите на крышах людей, называется Фотоэлектрические солнечные панелиФото означает свет и гальванический значит с электричеством. Как следует из названия, фотоэлектрические (или PV) панели преобразуют свет непосредственно в электрическую энергию. Так как же они работают? Сколько солнечного света им нужно? И самое главное, достаточно ли солнечно, чтобы работать в облачной Великобритании?

Фотоэлектрический эффект

Солнечные панели PV производят электроэнергию, используя то, что называется фотоэлектрический эффект. Фотоэффект был впервые отмечен еще в 1839 году французским физиком Эдмундом Беккерелем. Он обнаружил, что некоторые материалы производят небольшой электрический ток, когда вы подвергаете их воздействию света. Это принцип, используемый солнечными панелями PV. Первые практические применения фотоэлектрических солнечных панелей были на космических кораблях в 1960-х годах. Со временем технология совершенствовалась, а панели становились меньше и дешевле. Сегодня солнечные панели доступны по цене и достаточно эффективны для бытового использования.

Что такое солнечная батарея?

Солнечные батареи — это небольшие устройства, которые могут преобразовывать солнечный свет в электричество.Одна ячейка сама по себе будет обеспечивать очень небольшое количество энергии. Несколько ячеек, соединенных вместе и закрепленных в раме, образуют солнечную панель (или модуль), которая может производить большее полезное количество энергии. Когда несколько панелей соединены вместе, получается солнечная батарея.

Статья в тему:  Как установить солнечные панели для кондиционера

Несколько солнечных батарей = 1 солнечная панель. Несколько солнечных панелей = солнечная батарея

Как работают солнечные панели?

Проще говоря, солнечный элемент работает следующим образом: внутри солнечного элемента у вас есть два тонких слоя кремниевых кристаллов, помещенных друг на друга, чтобы получился своего рода кремниевый сэндвич. Верхний слой специально обработан, чтобы его атомы были нестабильны — у них слишком много электронов, от которых очень хотелось бы избавиться. Нижний слой также был обработан, но на этот раз в атомах есть несколько пустых мест, которые действительно могли бы заполниться электроном. Таким образом, верхний слой отчаянно пытается терять несколько электронов, нижний слой отчаянно пытается прирост несколько электронов, а сами электроны так и чешутся шаг от верхнего слоя к нижнему. Эта установка ставит все на место для производства электроэнергии. Есть только одна проблема: электроны внутри кристалла кремния не могут свободно перемещаться — до тех пор, пока солнечная панель не подвергнется воздействию света.

Разобранная схема фотоэлектрического солнечного элемента

Внутренняя часть солнечной батареи. Когда фотоны света достигают верхнего слоя, это позволяет электронам течь из верхнего слоя в нижний, создавая ток.

Когда солнечный свет попадает на верхний слой кремния, он «возбуждает» электроны и дает им достаточно энергии для движения. Электроны начинают течь из верхнего слоя в нижний. А как мы знаем, когда сгусток электронов начинает двигаться в одном направлении, у нас появляется электричество. Поместите два металлических контакта по обеим сторонам силиконового сэндвича, и мы получим электричество, проходящее через цепь.

Остался последний кусочек головоломки, прежде чем можно будет использовать электричество. Электричество, вырабатываемое солнечными батареями PV, является постоянным током. В вашем доме используется переменный ток.Таким образом, ток от системы солнечных батарей должен пройти через инвертор, чтобы преобразовать его из постоянного тока в переменный, прежде чем его можно будет закачать в ваш дом и использовать для работы приборов.

Статья в тему:  Как чистить солнечные панели PV

(Это всего лишь упрощенная версия того, как это работает для нетехнических типов. Вы можете прочитать гораздо более подробное научное объяснение здесь.)

Работают ли солнечные батареи в Великобритании?

Солнечные панели используют чистую энергию практически без ограничений. Отлично, если вы живете в Австралии. Но достаточно ли в Британии солнечного света, чтобы стоило инвестировать в систему солнечных батарей? Краткий ответ: да. Хорошая новость заключается в том, что, несмотря на нашу непредсказуемую погоду, для работы солнечных батарей не обязательно выходить солнце. Как и следовало ожидать, они производят больше энергии в солнечный день, но они все равно будут производить немного энергии в пасмурный день — чем больше света, тем больше они производят. И помните, фотоэлектрические солнечные панели используют свет для производства электроэнергии, а не тепла.

Средняя карта солнечного излучения Европы

Великобритания получает сравнимое количество солнечного света с Германией, одним из крупнейших рынков фотогальваники в мире. Полноразмерная карта здесь.

Хотя Великобритания не может конкурировать с такими странами, как Испания или Африка, южная часть Великобритании получает такое же количество солнечного света, как и Германия — один из мировых лидеров, когда речь идет о солнечной энергии. Вам также может быть интересно узнать, что к концу 2011 года насчитывалось около 230 000 проектов солнечной энергетики в Великобритании. Наше правительство ввело льготный тариф в 2010 году, чтобы стимулировать солнечную энергию, и, хотя ставка была недавно снижена, вы все равно можете получить очень разумную отдачу от своих инвестиций, спасая планету.

Статья в тему:  Как солнечные батареи влияют на замену крыши

Чтобы рассчитать, сколько энергии (и денег) может производить ваш дом, см. нашу таблицу здесь.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x