Solar verduidelik fotovoltaïese en elektrisiteit

Fotovoltaïese selle omskep sonlig in elektrisiteit

'n Fotovoltaïese (PV) sel, wat algemeen 'n sonsel genoem word, is 'n niemeganiese toestel wat sonlig direk in elektrisiteit omskakel. Sommige PV-selle kan kunsmatige lig in elektrisiteit omskakel.

Fotone dra sonkrag

Sonlig is saamgestel uit fotone, of deeltjies van sonenergie. Hierdie fotone bevat verskillende hoeveelhede energie wat ooreenstem met die verskillende golflengtes van die

A

Die vloei van elektrisiteit

Die beweging van elektrone, wat elkeen 'n negatiewe lading dra, na die voorste oppervlak van die sel skep 'n wanbalans van elektriese lading tussen die sel se voor- en agteroppervlakke. Hierdie wanbalans skep op sy beurt 'n spanningspotensiaal soos die negatiewe en positiewe terminale van 'n battery. Elektriese geleiers op die sel absorbeer die elektrone. Wanneer die geleiers in 'n elektriese stroombaan aan 'n eksterne las, soos 'n battery, verbind word, vloei elektrisiteit in die stroombaan.

Die doeltreffendheid van fotovoltaïese stelsels wissel volgens die tipe fotovoltaïese tegnologie

Die doeltreffendheid waarteen FV-selle sonlig na elektrisiteit omskakel, verskil volgens die tipe halfgeleiermateriaal en FV-seltegnologie. Die doeltreffendheid van kommersieel beskikbare FV-modules was gemiddeld minder as 10% in die middel-1980's, het toegeneem tot ongeveer 15% teen 2015, en nader nou 20% vir moderne modules. Eksperimentele FV-selle en FV-selle vir nismarkte, soos ruimtesatelliete, het byna 50% doeltreffendheid behaal.

Hoe fotovoltaïese stelsels werk

Die FV-sel is die basiese bousteen van 'n FV-stelsel. Individuele selle kan in grootte wissel van ongeveer 0,5 duim tot ongeveer 4 duim in deursnee. Een sel produseer egter net 1 of 2 Watt, wat net genoeg elektrisiteit is vir klein gebruike, soos om sakrekenaars of polshorlosies aan te dryf.

FV-selle is elektries gekoppel in 'n verpakte, weerdigte PV-module of -paneel. FV-modules verskil in grootte en in die hoeveelheid elektrisiteit wat hulle kan produseer. PV-module se kragopwekkingskapasiteit neem toe met die aantal selle in die module of in die oppervlakte van die module. PV-modules kan in groepe verbind word om 'n PV-skikking te vorm. 'n FV-skikking kan uit twee of honderde FV-modules saamgestel word. Die aantal PV-modules wat in 'n PV-skikking gekoppel is, bepaal die totale hoeveelheid elektrisiteit wat die skikking kan opwek.

Fotovoltaïese selle genereer gelykstroom (DC) elektrisiteit. Hierdie GS-elektrisiteit kan gebruik word om batterye te laai wat op hul beurt toestelle aandryf wat gelykstroom-elektrisiteit gebruik. Byna alle elektrisiteit word as wisselstroom (AC) in elektrisiteitsoordrag en -verspreidingstelsels voorsien. Toestelle geroep

FV-selle en -modules sal die grootste hoeveelheid elektrisiteit produseer wanneer hulle direk na die son kyk. FV-modules en -skikkings kan opsporingstelsels gebruik wat die modules beweeg om voortdurend na die son te kyk, maar hierdie stelsels is duur. Die meeste FV-stelsels het modules in 'n vaste posisie met die modules wat direk suid wys (in die noordelike halfrondâ direk noord in die suidelike halfrond) en teen 'n hoek wat die fisiese en ekonomiese werkverrigting van die stelsel optimeer.

Fotovoltaïese sonkragselle word in panele (modules) gegroepeer, en panele kan in skikkings van verskillende groottes gegroepeer word om klein tot groot hoeveelhede elektrisiteit te produseer, soos vir die aandryf van waterpompe vir veewater, vir die verskaffing van elektrisiteit vir huise, of vir nuts- kragopwekking op skaal.

Bron: Nasionale Hernubare Energie Laboratorium (kopiereg)

Toepassings van fotovoltaïese stelsels

Die kleinste fotovoltaïese stelsels krag sakrekenaars en polshorlosies. Groter stelsels kan elektrisiteit verskaf om water te pomp, om kommunikasietoerusting aan te dryf, om elektrisiteit vir 'n enkele huis of besigheid te verskaf, of om groot skikkings te vorm wat elektrisiteit aan duisende elektrisiteitsverbruikers verskaf.

Sommige voordele van PV-stelsels is

â¢FV-stelsels kan elektrisiteit verskaf op plekke waar elektrisiteitsverspreidingstelsels (kraglyne) nie bestaan ​​nie, en hulle kan ook elektrisiteit aan 'n
â¢PV-skikkings kan vinnig geïnstalleer word en kan enige grootte wees.
â¢Die omgewingseffekte van FV-stelsels wat op geboue geleë is, is minimaal.

Bron: Nasionale Hernubare Energie Laboratorium (kopiereg)

Bron: Nasionale Hernubare Energie Laboratorium (kopiereg)

Geskiedenis van fotovoltaïese

Die eerste praktiese FV-sel is in 1954 deur Bell Telephone-navorsers ontwikkel. Vanaf die laat 1950's is FV-selle gebruik om Amerikaanse ruimtesatelliete aan te dryf. Teen die laat 1970's het PV-panele elektrisiteit verskaf in afgeleë, of

Die Amerikaanse Energie-inligtingsadministrasie (EIA) skat dat elektrisiteit wat by nuts-skaal FV-kragsentrales opgewek is, toegeneem het van 76 miljoen kilowattuur (kWh) in 2008 tot 69 miljard (kWh) in 2019. Nutskaal kragsentrales het ten minste 1 000 kilowatt (of een megawatt) kragopwekkingskapasiteit. OIE skat dat 33 miljard kWh in 2019 deur kleinskaalse netwerkgekoppelde FV-stelsels gegenereer is, vergeleke met 11 miljard kWh in 2014. Kleinskaalse FV-stelsels is stelsels wat minder as een megawatt se elektrisiteitsopwekkingskapasiteit het. Die meeste is op geboue geleë en word soms genoem