Hvordan konverterer fotovoltaiske celler sollys til elektrisitet?

Solenergi leder den grønne revolusjonen. Hvis du vurderer å installere et solcelleanlegg (PV) i hjemmet ditt, trenger du ikke vite hvordan PV-cellene fungerer. Din solcelleentreprenør kjenner detaljene, og de vet hvilke typer paneler som skal brukes i en gitt applikasjon.

Men solcelleanlegg koster mye penger, og kunder er generelt interessert i å vite så mye som mulig om detaljene. Jo mer du forstår, jo bedre blir din egen beslutningsprosess.

En standard PV-celle er en tynn halvledersandwich, med to lag høyrenset silisium. Fotovoltaiske matriser er ikke annet enn enorme matriser av sammenkoblede halvledersandwicher. Brukbare PV-systemer bestod av alle slags utstyr som beskytter brukeren mot elektrisk støt, lagrer elektrisiteten i batteribanker og konverterer likestrømmen (DC) til vekselstrøm (AC), som er hva folk bruker i husene sine. Men i hjertet av hvert system er en enkel konverteringsprosess.

Hvordan konverterer fotovoltaiske celler sollys til elektrisitet?

En solcelle forvandler lys til elektrisitet.

En grunnleggende celle er rundt 1/100 tomme tykk, med et bredt spekter av overflateområder. En typisk levetid er over 25 år, og det er celler på plass som har produsert strøm pålitelig i over 40 år. Denne levetiden skyldes til syvende og sist belegg og rammestrukturer som beskytter cellene.

En modul er en sammenstilling av individuelle celler, koblet i serie og parallelle arrangementer designet for å gi optimal ytelse.

Hvordan konverterer fotovoltaiske celler sollys til elektrisitet?

I en seriekobling er spenning additiv, mens i en parallellkobling er strøm additiv.

En typisk PV-celle produserer rundt en halv volt elektrisk effekt. Når 36 PV-celler er koblet i serie, er resultatet en 18-volts modul. En modul eller panel er et antall individuelle celler som er sammenkoblet og plassert i et ferdig produkt. En typisk PV-modul i en boligapplikasjon måler rundt 2,5 fot x 5 fot, i enten blåaktig eller svart. Rammene er enten aluminiumsfargede eller svarte, hvor sistnevnte er det overveldende valget for de fleste huseiere i disse dager (de ser bare bedre ut).

Det er mulig å oppnå et bredt spekter av spennings- og strømutganger, avhengig av hvordan de enkelte cellene er koblet sammen. Mengden kraft en modul kan produsere er en funksjon av det totale overflatearealet, samt mengden sollys som treffer modulen.

Typiske moduler er rektangulære og er tilgjengelige i en rekke størrelser og konfigurasjoner. Små moduler (den typen som brukes i håndholdte kalkulatorer) gir mindre enn en enkelt watt strøm, mens en typisk boligmodul produserer rundt 200 watt strøm, mer eller mindre.

Moduler er preget av:

  • Cellemateriale, eller typen silisiumprosess som brukes

  • Glassmateriale

  • Ramme og elektriske koblinger

Den viktigste egenskapen til en celle er sammensetningen av silisiumstrukturen. Enkeltkrystallinske celler kan støpes inn i en blokk av flere krystaller. Eller de krystallinske materialene kan også avsettes som en tynn film, som omtales som amorft silisium .

Individuelle silisiumskiver som brukes til å produsere PV-celler, er innebygd med metalliske kontakter (ledninger). Cellene er belagt med et antirefleksmateriale slik at maksimal mengde sollys absorberes i hver celle.

Enkeltkrystallinske celler er mer effektive enn polykrystallinske fordi, i polykrystallinske celler, introduserer grenser mellom korn motstand mot strømflyt (som forbruker energi). Amorft silisium er mye rimeligere å produsere, men det er bare halvparten så effektivt når det gjelder å konvertere sollys til brukbar elektrisk energi. Rent praktisk betyr dette at et amorft system krever to ganger overflatearealet for å gi ut samme mengde kraft. Avhengig av hvor mye overflate som er tilgjengelig, kan dette være et problem eller ikke. I de fleste boligapplikasjoner er egnet takplass begrenset, så effektivitet er en viktig faktor.


Høsteutstyr for Top-Bar bikuber

Høsteutstyr for Top-Bar bikuber

Å høste honning fra bikuber med toppbarer (som en kenyansk eller Warre bikube) innebærer en annen tilnærming. Du bruker ikke en avlokkende kniv og en avtrekker, fordi du ikke har holdbare firesidige trerammer som tåler sentrifugalkraften til en avtrekker. I stedet kan du kutte den dekkede honningkammen (voks og […]

Utstyr til høsting av kamhonning

Utstyr til høsting av kamhonning

Høsting av kamhonning koker ned til to grunnleggende utstyrsvalg, bruk av seksjonskampatroner eller cut-comb-metoden. Enten fungerer fint. Du trenger spesialutstyr på bikubene dine for å produsere disse spesielle typene honning. Seksjonskamkassetter Honeycomb-sett består av spesielle supers som inneholder seksjonskamkassetter av tre eller plast. Hver patron inneholder en […]

Hvordan kyllinger behandler informasjon

Hvordan kyllinger behandler informasjon

Å bli kalt en fuglehjerne er ment å indikere at du ikke er særlig smart. Fuglehjerner kan være organisert mer som reptilhjerner enn pattedyrhjerner, men mange bevis tyder på at fugler, inkludert kyllinger, er ganske smarte. Forskere har nylig oppdaget at mens det «tenkende» området i en fugls hjerne kan se annerledes ut enn […]

Kyllingraser med to formål

Kyllingraser med to formål

Eiere av hjemmeflokker vil ofte ha kyllinger som gir dem en anstendig mengde egg og som også er kjøttfulle nok til at de kan bruke overflødige fugler som kjøttfugler. Eggene smaker det samme; du får rett og slett ikke så mange som du får av verperaser. Kjøttet smaker det samme hvis du hever […]

De riktige verktøyene for hjemmeautomatisering

De riktige verktøyene for hjemmeautomatisering

Du kan trenge noen faktiske verktøy når du får hjemmeautomatiseringsutstyret i gang. Noen ting, som webkameraer og lyspærer, trenger ikke verktøy i det hele tatt. Webkameraer sitter rett og slett et sted og lyspærer bare skru inn i lyskontaktene dine. Andre enheter, som termostater og låser, krever verktøy – verktøy som de fleste har […]

Belkin og Home Lighting Automation

Belkin og Home Lighting Automation

Belkins WeMo-produkter kan hjelpe deg med å kontrollere termostatene dine, men her skal du finne ut hvordan de nøyaktig samme appene og produktene kan gjøre deg mestre over hjemmets belysning. WeMos LED-belysningsstartsett WeMos LED-belysningsstartsett kommer fullpakket med alt du trenger for å komme i gang i en verden av automatiserte […]

Vivint og Home Automation Security

Vivint og Home Automation Security

Vivint har blitt en av de største aktørene når det kommer til hjemmeautomatisering, for så vidt som et selskap som gjør det hele for deg. Vivint installerer komponentene og gir deg en månedlig pris for overvåking. Her er noen av de beste funksjonene i Vivints Smart Home Security-pakke: Vivints team overvåker hjemmet ditt […]

Urban Farming: Hvordan plante frøplanter

Urban Farming: Hvordan plante frøplanter

Enten du er klar til å plante dine hjemmedyrkede frøplanter i bygården din eller de du kjøpte på et lokalt hagesenter, er de grunnleggende trinnene de samme: I dagene frem til planting, la frøplantene tilbringe litt tid ute slik at de kan herde av. Å stivne betyr å venne frøplantene til […]

Urban hagearbeid: Hvordan kjøpe et tre eller en busk

Urban hagearbeid: Hvordan kjøpe et tre eller en busk

Uansett hvilket tre eller hvilken busk du vil dyrke, er planteprosessen den samme. Hvis du ikke vet hvilken type tre eller busk du vil legge til i hagen din, bør du vurdere dine tre alternativer: Barrot: Disse løvtrærne og buskene blir gravd fra planteskoler på senvinteren, før bladene […]

Slik monterer du hive-top-materen

Slik monterer du hive-top-materen

Med alle delene kuttet ut for kivetoppmateren din, er det på tide å sette sammen delene. Prosessen er identisk enten bikubetoppmateren du setter sammen er for en ti- eller åtterammes Langstroth-kube. Fest materens kortsider til gulvet. Start med ett kort sidebrett. Sett inn et av kryssfinergulvene […]