Как функционират слънчевите панели?

Слънчеви батерии, Соларни панели, Слънчеви панели (Март 2019).

Anonim

Грунд за видовете слънчеви панели


От Хедър Хамилтън, допринасящ писател

Тъй като потребителите продължават да търсят алтернативни източници на енергия, слънчевите панели са се превърнали в привлекателна възможност за някои. Те се виждат на домове, предприятия и дори на слънчеви панели енергийни съоръжения. Лесно мащабируемите слънчеви панели осигуряват потенциален източник на енергия за различни клиенти.

Но как точно работи слънчевата енергия?

Фотоволтаична слънчева енергия
Простото обяснение е, че слънчевите панели работят, като събират енергията на слънцето и го превръщат в използваема електроенергия. Слънцето освобождава фотони, които пътуват до Земята и след това могат да бъдат използвани в слънчева енергия. Блокът SunPower обяснява, че когато фотоните удари слънчева клетка, те удрят електроните, разсеяни от атомите, към които са прикрепени. Ако положителните и отрицателните страни на клетката са прикрепени към проводниците, се образува електрическа верига и като електрони преминават, те генерират електричество.

Слънчевият панел се състои от по-малки единици, наречени фотоволтаични клетки, които могат да бъдат окабелени заедно, за да образуват соларен масив. Подобно на полупроводниците, слънчевите клетки са изработени от силиций.

Според живата наука всяка клетка е "сандвич, съставен от две части от полупроводящ материал, обикновено силиций - същите неща, използвани в микроелектрониката." Клетките създават електронно поле, когато противоположните заряди са разделени - като всеки отрязък от "Сандвич" - положителна или отрицателна такса. Производителите на слънчеви панели всъщност посяват фосфор в горния слой силиций, като добавят допълнителни електрони с отрицателен заряд. На долния слой се прибавя бор, което води до по-малко електрони и произтичащ положителен заряд, което води до електрическо поле в кръстопътя на силиконовите слоеве. Когато слънчевата светлина освободи електрона, електрическото поле изтласква електрона извън кръговото съединение.

Слънчевите панели генерират електроенергия с постоянен ток, в която електроните идват в една посока около верига, след което се преместват в негативната страна на батерията, през нещо, накрая се връщат към положителната страна.

След това други компоненти превръщат електроните в използваема мощност. Водните метални пластини откъм страните на клетката събират и предават електрони на проводници, което им позволява да текат както при други източници на електроенергия. Тъй като други форми на енергия разчитат на електричество с променлив ток, енергията, произведена чрез слънчева енергия, трябва да използва инвертор.

Инверторът използва електричество от постоянен ток и създава електроенергия от променлив ток, като също така осигурява защита от земна авария и системни статистически данни, като например напрежение, ток, производство на енергия и проследяване на максималната мощност.

В дома със слънчеви панели SunPower Blog разгражда процеса по следния начин: Слънчевата светлина намира соларен панел на покрива, панелът преобразува енергията в постоянен ток и преминава към инвертор, инверторът го променя от DC към AC, а мощността е използваема.

Концентриране на слънчевата енергия
Концентрирането на технологията за слънчева енергия се основава на огледала, за да фокусира светлината от слънцето, превръщайки я в висока температура и създавайки пара, която се насочва през конвенционален генератор, като по този начин създава енергия. Центровете CSP се състоят от две части - една, която събира слънчевата енергия и я преобразува, а друга, която преобразува топлинната енергия в електричество.

Технологията CSP използва или най-малка система, система за кула или система за зареждане на двигателя. Системите с входни отвори разчитат на U-образни параболични рефлектори с маслени тръби, които минават по средата им. Огледалата са насочени към слънцето, фокусирайки слънчевата светлина върху тръбите, които отопляват маслото, което кипи водата и прави парата, която захранва парни турбини и генератори.

Системите за захранващите кули използват големи плоски огледала, които следи слънцето и фокусират лъчите върху приемник, който седи в горната част на висока кула. Концентрираната слънчева светлина загрява течност, която прави парата, която може да се използва на място или да се съхранява за по-нататъшна употреба. Системата от електрически кули е полезна, защото позволява по-голямо количество електроенергия да се произвежда, когато времето се настанява, намалявайки нуждата по време на вечери или облачни дни.

Системите за миялни машини използват огледални чинии, за да фокусират и концентрират слънчевата светлина върху приемник, който е монтиран на фокусната точка на антената. Съдовете следи слънцето в небето, за да увеличат слънчевата енергия и се интегрират в двигател с външно горене, който има тънки тръби, които съдържат водород или хелий. Те се движат извън четирите бутални цилиндъра на двигателя и се отварят в цилиндрите. Когато слънчевата светлина се приземи на приемника, газът се нагрява и се разширява, което задвижва буталата, които обръщат колянов вал, задвижвайки електрическия генератор.

Източници: жива наука, програмна EIS за развитие на слънчевата енергия
Източник на изображението: Pixabay