Saulės energija yra žaliosios revoliucijos lyderė. Jei ketinate įrengti saulės fotovoltinę (PV) sistemą savo namuose, jums nereikia žinoti, kaip veikia PV elementai. Jūsų saulės energijos rangovas žino išsamią informaciją ir žino, kokių tipų plokštes naudoti tam tikroje programoje.
Tačiau PV sistemos kainuoja daug pinigų, o klientai paprastai nori žinoti kuo daugiau detalių. Kuo daugiau suprasite, tuo geresnis bus jūsų pačių sprendimų priėmimo procesas.
Standartinis PV elementas yra plonas puslaidininkinis sumuštinis su dviem sluoksniais labai išgryninto silicio. Fotovoltinės matricos yra ne kas kita, kaip didžiulės tarpusavyje sujungtų puslaidininkinių sumuštinių matricos. Naudojamos fotovoltinės energijos sistemos susideda iš visų rūšių įrangos, kuri apsaugo vartotoją nuo elektros smūgio, kaupia elektrą akumuliatorių bankuose ir paverčia nuolatinę srovę (DC) į kintamąją srovę (AC), kurią žmonės naudoja savo namuose. Tačiau kiekvienos sistemos esmė yra paprastas konversijos procesas.
Fotovoltinis elementas šviesą paverčia elektra.
Pagrindinė ląstelė yra maždaug 1/100 colio storio, jos paviršiaus plotai yra įvairūs. Įprasta eksploatavimo trukmė yra daugiau nei 25 metai, o yra elementų, kurie patikimai gamina elektrą daugiau nei 40 metų. Šis ilgaamžiškumas galiausiai nulemtas ląsteles saugančių dangų ir rėmo konstrukcijų.
Modulis yra atskirų elementų, sujungtų nuosekliai ir lygiagrečiai, rinkinys, skirtas optimaliam našumui užtikrinti.
Nuosekliojo jungimo atveju įtampa yra pridėtinė, o lygiagrečiame jungtyje srovė yra papildoma.
Tipiškas PV elementas gamina apie pusę volto elektros išėjimo. Kai nuosekliai prijungiami 36 PV elementai, gaunamas 18 voltų modulis. Modulis arba skydelis yra keletas atskirų elementų, sujungtų tarpusavyje ir patalpintos į gatavą gaminį. Įprasto PV modulio, naudojamo gyvenamojoje patalpoje, dydis yra apie 2,5 pėdos x 5 pėdos, melsvos arba juodos spalvos. Rėmai yra aliuminio spalvos arba juodi, o pastarieji šiais laikais yra didžiulis daugelio namų savininkų pasirinkimas (jie tiesiog atrodo geriau).
Priklausomai nuo to, kaip atskiri elementai yra sujungti, galima pasiekti platų įtampos ir srovės išėjimų diapazoną. Modulio galios kiekis priklauso nuo bendro paviršiaus ploto, taip pat nuo saulės šviesos kiekio, kuris patenka į modulį.
Įprasti moduliai yra stačiakampiai ir yra įvairių dydžių bei konfigūracijų. Maži moduliai (tokie, kurie naudojami rankiniuose skaičiuotuvuose) sukuria mažiau nei vieną vatą galios, o įprastas gyvenamasis modulis sukuria apie 200 vatų daugiau ar mažiau.
Moduliai pasižymi:
Svarbiausia ląstelės savybė yra silicio struktūros sudėtis. Vienos kristalinės ląstelės gali būti išlietos į kelių kristalų luitą. Arba kristalinės medžiagos taip pat gali būti nusodintos kaip plona plėvelė, kuri vadinama amorfiniu siliciu .
Atskiros silicio plokštelės, naudojamos PV elementams gaminti, yra įmontuotos metaliniais kontaktais (laidais). Ląstelės yra padengtos antirefleksine medžiaga, kad į kiekvieną ląstelę būtų absorbuojamas maksimalus saulės šviesos kiekis.
Vienkristalinės ląstelės yra efektyvesnės nei polikristalinės, nes polikristalinėse ląstelėse tarp grūdelių esančios ribos atsiranda pasipriešinimas srovės srautui (kuri sunaudoja energiją). Amorfinio silicio gamyba yra daug pigesnė, tačiau jis tik maždaug perpus efektyvesnis paverčiant saulės šviesą tinkama elektros energija. Praktiškai tai reiškia, kad amorfinei sistemai reikia dvigubai didesnio paviršiaus ploto, kad išgautų tą patį energijos kiekį. Priklausomai nuo turimo paviršiaus ploto, tai gali būti problema arba ne. Daugumoje gyvenamųjų patalpų tinkama stogo erdvė yra ribota, todėl efektyvumas yra svarbus veiksnys.