Päikeseenergia juhib rohelist revolutsiooni. Kui kaalute oma koju fotogalvaanilise päikesesüsteemi (PV) paigaldamist, ei pea te teadma, kuidas PV-elemendid töötavad. Teie päikeseenergia töövõtja teab üksikasju ja teab, millist tüüpi paneele antud rakenduses kasutada.
Kuid PV-süsteemid maksavad palju raha ja kliendid on üldiselt huvitatud üksikasjadest võimalikult palju teada. Mida rohkem mõistate, seda parem on teie enda otsustusprotsess.
Tavaline PV element on õhuke pooljuhtkiht, millel on kaks kihti kõrgelt puhastatud räni. Fotogalvaanilised massiivid pole midagi muud kui tohutud omavahel ühendatud pooljuhtvõileibade maatriksid. Kasutatavad PV-süsteemid koosnesid kõikvõimalikest seadmetest, mis kaitsevad kasutajat elektrilöögi eest, salvestavad elektrit akupankadesse ja muundavad alalisvoolu vahelduvvooluks (AC), mida inimesed oma majades kasutavad. Kuid iga süsteemi keskmes on lihtne teisendusprotsess.
Fotogalvaaniline element muudab valguse elektriks.
Põhilahtri paksus on umbes 1/100 tolli ja sellel on lai valik pinda. Tüüpiline eluiga on üle 25 aasta ja paigas on elemente, mis on usaldusväärselt elektrit tootnud üle 40 aasta. See pikaealisus on lõppkokkuvõttes tingitud rakke kaitsvatest katetest ja raamistruktuuridest.
Moodul on üksikute elementide komplekt, mis on ühendatud järjestikku ja paralleelselt, et tagada optimaalne jõudlus.
Jadaühenduses on pinge aditiivne, paralleelühenduses aga vool aditiivne.
Tüüpiline PV element toodab umbes pool volti elektriväljundit. Kui ühendada järjestikku 36 PV elementi, on tulemuseks 18-voldine moodul. Moodul või paneel on hulk üksikuid rakke, mis on omavahel ühendatud ja paigutatud valmistootesse. Tüüpiline PV-moodul elamurakenduses on umbes 2,5 jalga × 5 jalga, kas sinakas või must. Raamid on kas alumiiniumivärvi või mustad, kusjuures viimane on tänapäeval enamiku koduomanike valik (nad näevad lihtsalt paremad välja).
Olenevalt sellest, kuidas üksikud elemendid on omavahel ühendatud, on võimalik saavutada lai valik pinge- ja vooluväljundeid. Mooduli toota võimsuse hulk sõltub kogupindalast ja ka moodulit tabava päikesevalguse hulgast.
Tüüpilised moodulid on ristkülikukujulised ning saadaval erinevates suurustes ja konfiguratsioonides. Väikesed moodulid (nagu kasutatakse käeshoitavates kalkulaatorites) annavad vähem kui ühe vatti võimsust, samas kui tüüpiline elamumoodul toodab enam-vähem umbes 200 vatti võimsust.
Moodulid iseloomustavad:
Raku kõige olulisem omadus on räni struktuuri koostis. Üksikud kristalsed rakud võib valada mitmest kristallist koosnevasse valuplokki. Või võib kristalseid materjale sadestada ka õhukese kilena, mida nimetatakse amorfseks räniks .
PV-elementide tootmiseks kasutatavad üksikud räniplaadid on varustatud metallkontaktidega (juhtmetega). Rakud on kaetud peegeldusvastase materjaliga, nii et igasse rakku neeldub maksimaalne kogus päikesevalgust.
Üksikkristallilised rakud on tõhusamad kui polükristallilised, kuna polükristallilistes rakkudes tekitavad teradevahelised piirid takistust vooluvoolule (mis kulutab energiat). Amorfse räni tootmine on palju odavam, kuid see muudab päikesevalgust kasutatavaks elektrienergiaks vaid poole vähem tõhusaks. Praktikas tähendab see, et amorfne süsteem vajab sama võimsuse väljastamiseks kaks korda suuremat pinda. Sõltuvalt sellest, kui palju pinda on saadaval, võib see olla probleem või mitte. Enamikus eluruumides on sobiv katusepind piiratud, seega on tõhusus oluline tegur.