Saulės fotovoltinės energijos gamybos principai ir komponentai

Fotovoltinė galiageneravimas yra technologija, kuri saulės šviesą tiesiogiai paverčia elektros energija, pagrįsta fotovoltinio efekto principu.

Fotovoltinė sistema susideda iš šių svarbių komponentų

1. Saulės baterijos (moduliai): tai pagrindinė fotovoltinės sistemos dalis, paprastai sudaryta iš kelių saulės elementų monomerų. Saulės elementų monomerai naudoja fotovoltinį efektą, kad gautą saulės energiją tiesiogiai paverstų elektros energija.

Kristalinio silicio saulės elementai: Tai labiausiai paplitęs saulės elementų tipas, susidedantis iš kristalinio silicio plokštelės su metalinėmis tinklelio linijomis viršutiniame paviršiuje ir metalinio sluoksnio apatiniame paviršiuje. Ląstelės viršus paprastai yra padengtas antirefleksine plėvele, kad sumažintų šviesos atspindžio praradimą.

2. Inverteris: saulės kolektorių generuojamą nuolatinę srovę (DC) paverčia kintamąja srove (AC), nes namuose ir pramonėje dažniausiai naudojama kintamoji srovė. Be to, keitiklis taip pat yra atsakingas už sinchronizavimą su elektros tinklu, kad įtampa ir fazė būtų vienodos.

3. Valdiklis: atsakingas už fotovoltinės sistemos galios valdymą, baterijos perkrovimo ir iškrovimo prevenciją bei saugaus ir stabilaus sistemos veikimo užtikrinimą.

4. Akumuliatorius: prie tinklo prijungtoje fotovoltinėje sistemoje akumuliatorių blokas naudojamas elektros energijos pertekliui kaupti, kai saulės energijos nepakanka. Nesant jungties prie tinklo, baterijos yra būtinos, nes jos gali kaupti elektros energiją, skirtą naudoti naktį arba debesuotomis dienomis.

5. Kronšteino sistema: naudojama saulės kolektorių plokštes tvirtinti ir užtikrinti, kad plokštės saulės spindulius gautų geriausiu kampu.

Saulės energijos gamybos esmė iš tikrųjų yra labai paprasta, ty saulės šviesą paversti elektros energija. Šis procesas pasiekiamas naudojant „fotovoltinį efektą“.

Pagrindiniai darbo principai:

1. Fotonų sugertis: Saulės šviesai šviečiant saulės elementų (dažniausiai pagamintų iš puslaidininkinių medžiagų, tokių kaip silicis) paviršių, puslaidininkinės medžiagos elementuose sugeria fotonus (saulės šviesoje esančias energijos daleles).

2. Elektronų ir skylių porų generavimas. Sugerta fotonų energija priverčia puslaidininkinėje medžiagoje esančius elektronus peršokti iš valentinės juostos į laidumo juostą ir taip baterijoje generuoti elektronų skylių poras. Šie elektronai ir skylės yra krūvininkai ir gali laiduoti elektrą.

3. Integruotas elektrinis laukas: saulės elementuose paprastai yra PN sandūra, kuri yra sąsaja, sudaryta iš P tipo puslaidininkio ir N tipo puslaidininkio. PN sandūroje dėl elektronų ir skylių difuzijos ir rekombinacijos susidaro įtaisytasis elektrinis laukas.

4. Krūvininkų elektrinio lauko atskyrimas: Veikiant įmontuotam elektriniam laukui, bus atskirtos susidariusios elektronų skylės poros. Elektronai bus nustumti į N tipo puslaidininkių sritį, o skylės – į P tipo puslaidininkių sritį.

5. Potencialų skirtumo susidarymas: Dėl elektronų ir skylių atsiskyrimo abiejose baterijos pusėse susidaro potencialų skirtumas, tai yra susidaro fotogeneruojama įtampa.

6. Srovės generavimas: Kai du baterijos poliai yra sujungti per išorinę grandinę, elektronai tekės iš N tipo puslaidininkio į P tipo puslaidininkį per grandinę, kad susidarytų srovė.

7. Konvertavimas į naudojamą elektros energiją: elektronai, tekantys per išorę, gali maitinti apkrovą arba būti laikomi akumuliatoriuje vėlesniam naudojimui.

Trumpai tariant, fotovoltinės energijos generavimas yra saulės šviesos pavertimo elektros energija procesas, naudojant puslaidininkinių medžiagų elektronines savybes, kad būtų sukurtas potencialų skirtumas ir srovė, esant šviesai, ir taip pasiekiama energijos konversija. Ši technologija nereikalauja kuro ir nekelia taršos. Tai švarus ir atsinaujinantis energijos konversijos būdas.

Jei domitės saulės energija arba galvojate įrengti saulės energijos sistemą, galite susisiekti su mumis.