Principii și componente ale producției de energie solară fotovoltaică

Putere fotovoltaicăgenerarea este o tehnologie care transformă lumina solară direct în energie electrică pe baza principiului efectului fotovoltaic.

Sistemul fotovoltaic este format din următoarele componente importante

1. Panouri solare (module): Aceasta este partea centrală a sistemului fotovoltaic, de obicei compusă din mai mulți monomeri de celule solare. Monomerii celulelor solare folosesc efectul fotovoltaic pentru a converti direct energia razelor solare primite în energie electrică.

Celule solare cu siliciu cristalin: Acesta este cel mai comun tip de celulă solară, constând dintr-o plachetă de siliciu cristalin cu linii metalice pe suprafața superioară și un strat metalic pe suprafața inferioară. Partea superioară a celulei este de obicei acoperită cu o peliculă antireflex pentru a reduce pierderea de reflexie a luminii.

2. Invertor: Transformă curentul continuu (DC) generat de panoul solar în curent alternativ (AC), deoarece casele și industriile folosesc de obicei curent alternativ. În plus, invertorul este, de asemenea, responsabil pentru sincronizarea cu rețeaua de alimentare pentru a se asigura că tensiunea și faza sunt consistente.

3. Controler: Responsabil cu gestionarea puterii de ieșire a sistemului fotovoltaic, prevenirea supraîncărcării și supradescărcarea bateriei și asigurarea funcționării sigure și stabile a sistemului.

4. Acumulator: Într-un sistem fotovoltaic conectat la rețea, acumulatorul este utilizat pentru a stoca excesul de energie electrică pentru a fi utilizat atunci când energia solară este insuficientă. În absența conexiunii la rețea, bateriile sunt necesare deoarece pot stoca energie electrică pentru utilizare pe timp de noapte sau în zilele înnorate.

5. Sistem de suport: folosit pentru fixarea panourilor solare și pentru a se asigura că panourile pot primi lumina soarelui la cel mai bun unghi.

Miezul generarii de energie solara este de fapt foarte simplu, si anume transformarea razelor solare in energie electrica. Acest proces se realizează prin „efectul fotovoltaic”.

Principii principale de lucru:

1. Absorbția fotonilor: Când lumina soarelui strălucește pe suprafața celulelor solare (de obicei realizate din materiale semiconductoare, cum ar fi siliciul), materialele semiconductoare din celule absorb fotonii (particule de energie din lumina soarelui).

2. Generarea de perechi electron-gaură: Energia fotonului absorbită face ca electronii din materialul semiconductor să sară de la banda de valență la banda de conducție, generând astfel perechi electron-găură în baterie. Acești electroni și găuri sunt purtători de sarcină și pot conduce electricitatea.

3. Câmp electric încorporat: În celulele solare, există de obicei o joncțiune PN, care este o interfață compusă dintr-un semiconductor de tip P și un semiconductor de tip N. La joncțiunea PN, se formează un câmp electric încorporat datorită difuziei și recombinării electronilor și găurilor.

4. Separarea câmpului electric al purtătorilor de sarcină: Sub acțiunea câmpului electric încorporat, perechile electron-gaură generate vor fi separate. Electronii vor fi împinși în regiunea semiconductoare de tip N, în timp ce găurile vor fi împinse în regiunea semiconductoare de tip P.

5. Formarea diferenței de potențial: Datorită separării electronilor și găurilor, se formează o diferență de potențial pe ambele părți ale bateriei, adică se generează o tensiune fotogenerată.

6. Generarea curentului: Când cei doi poli ai bateriei sunt conectați printr-un circuit extern, electronii vor curge de la semiconductorul de tip N la semiconductorul de tip P prin circuit pentru a forma un curent.

7. Conversie în energie electrică utilizabilă: electronii care curg prin exterior pot alimenta sarcina sau pot fi stocați în baterie pentru utilizare ulterioară.

Pe scurt, generarea de energie fotovoltaică este procesul de transformare a luminii solare în energie electrică, folosind proprietățile electronice ale materialelor semiconductoare pentru a genera diferența de potențial și curent sub lumină, realizând astfel conversia energiei. Această tehnologie nu necesită combustibil și nu produce poluare. Este o modalitate curată și regenerabilă de conversie a energiei.

Dacă sunteți interesat de energia solară sau vă gândiți să instalați un sistem de energie solară, ne puteți contacta.