پنل خورشیدی چیست؟
تاریخ
همچنین مشاهده کنید: سلول خورشیدی § تاریخچه و جدول زمانی سلولهای خورشیدی
در سال 1839 ، برای اولین بار توسط الکساندر-ادموند بکرل توانایی برخی از مواد برای ایجاد بار الکتریکی در معرض نور مشاهده شد. [3] اگرچه پنل خورشیدی برتر حتی برای وسایل برقی ساده نیز از آنها به عنوان ابزاری برای اندازه گیری نور بسیار ناکارآمد بودند. [4] مشاهده توسط Becquerel دوباره تکرار نشد تا سال 1873 ، هنگامی که Willoughby Smith متوجه شد که این اتهام ممکن است در اثر برخورد نور به سلنیوم باشد. پس از این کشف ، ویلیام گریلز آدامز و ریچارد ایوانز دی در سال 1876 "عملکرد نور بر سلنیوم" را منتشر کردند و آزمایشی را که آنها برای تکثیر نتایج اسمیت استفاده می کردند ، شرح دادند. [3] [5]
در سال 1881 ، چارلز فریتس اولین صفحه خورشیدی تجاری را ایجاد کرد ، که توسط Fritts به عنوان "مداوم ، ثابت و با نیروی قابل توجه نه تنها در معرض نور خورشید بلکه برای کم نور شدن و انتشار روز روشن" گزارش می شد. [6] با این حال ، این صفحه های خورشیدی بودند. بسیار ناکارآمد است ، به خصوص در مقایسه با نیروگاه های زغال سنگ. در سال 1939 ، راسل اول طراحی سلولهای خورشیدی را ایجاد کرد که در بسیاری از صفحه های خورشیدی مدرن مورد استفاده قرار می گیرد. وی طراحی خود را در سال 1941 ثبت کرد. [7] در سال 1954 ، این طرح برای اولین بار توسط Bell Labs مورد استفاده قرار گرفت تا اولین سلول خورشیدی سیلیکون از نظر تجاری مناسب تولید شود. [3] در سال 1957 ، محمد م. آتلا فرآیند غیرفعال شدن سطح سیلیکون را با اکسیداسیون حرارتی در آزمایشگاه های بل توسعه داد. [8] [9] فرآیند غیرفعال کردن سطح از آن زمان برای کارایی سلولهای خورشیدی بسیار مهم بوده است. [10]
کارآیی
همچنین مشاهده کنید: راندمان سلول خورشیدی
جدول زمانی گزارش شده از کارآیی تبدیل انرژی ماژول خورشیدی قهرمان از سال 1988 (آزمایشگاه ملی انرژی تجدیدپذیر)
هر ماژول با توان خروجی DC تحت شرایط تست استاندارد (STC) امتیاز داده می شود. قدرت معمولاً بین 100 تا 365 وات (W) است. بهره وری یک ماژول مساحت یک ماژول را با توجه به همان خروجی دارای امتیاز مشخص می کند - یک ماژول 8٪ کارآمد 230 W دو برابر یک ماژول 230٪ کارآمد 230 W خواهد داشت. برخی از ماژول های خورشیدی در دسترس از نظر تجاری بیش از 24٪ راندمان دارند. [11] [12]
بسته به ساخت و ساز ، ماژول های فتوولتائیک می توانند از طیف وسیعی از فرکانس های نور الکتریسیته آموزش نصب پنل خورشیدی تولید کنند ، اما معمولاً نمی توانند کل محدوده خورشیدی (به طور خاص ، ماوراء بنفش ، مادون قرمز و نور کم یا پراکنده) را پوشش دهند. از این رو ، بخش اعظم انرژی نور خورشید در حادثه توسط ماژول های خورشیدی هدر می رود و در صورت روشن بودن با نور تک رنگ می توانند کارایی بسیار بالاتری داشته باشند. بنابراین ، مفهوم طراحی دیگر تقسیم نور به شش تا هشت محدوده طول موج مختلف است که رنگ متفاوتی از نور ایجاد می کند و تیرها را بر روی سلولهای مختلف تنظیم شده به آن محدوده هدایت می کند. [13] پیش بینی شده است که این امر می تواند 50٪ بازده را بالا ببرد.
یک ماژول خورشیدی تنها می تواند مقدار محدودی از انرژی تولید کند. اکثر نصب ها شامل چندین ماژول هستند که ولتاژ یا جریان به سیستم سیم کشی و سیستم PV دارند. یک سیستم فتوولتائیک به طور معمول شامل آرایه ای از ماژول های فتوولتائیک ، یک اینورتر ، یک باتری برای ذخیره انرژی ، کنترل کننده شارژ ، سیم کشی اتصال ، قطع کننده های مدار ، فیوزها ، جدا کننده سوئیچ ها ، کنتور ولتاژ و به صورت اختیاری یک مکانیزم ردیابی خورشیدی است. تجهیزات با دقت انتخاب شده اند برای بهینه سازی خروجی ، ذخیره انرژی ، کاهش اتلاف انرژی هنگام انتقال نیرو و تبدیل از جریان مستقیم به جریان متناوب.
دانشمندان Spectrolab ، یک شرکت تابعه Boeing ، از تولید سلولهای خورشیدی چند اتصال با راندمان بیش از 40٪ ، گزارش کرده اند که یک رکورد جهانی جدید برای سلول های خورشیدی فتوولتائیک است. [14] دانشمندان Spectrolab همچنین پیش بینی می کنند که سلولهای خورشیدی متمرکز کننده می توانند در آینده بیش از 45٪ یا حتی 50٪ بازده را بدست آورند ، در حالی که راندمانهای نظری در سلولهای با بیش از سه اتصال حدود 58٪ است.
