Jak zbudowane są panele słoneczne?
Panele słoneczne są nieodłącznym elementem instalacji fotowoltaicznej, pozwalającym na przetwarzanie energii słonecznej w energię elektryczną. Ich budowa może wydawać się skomplikowana, ale w rzeczywistości jest to proces stosunkowo prosty. W tym artykule omówimy, jak zbudowane są panele słoneczne i jak działa proces ich przetwarzania energii słonecznej w energię elektryczną.
Co to są panele słoneczne?
Panele słoneczne, nazywane również modułami fotowoltaicznymi, to urządzenia, które przetwarzają energię słoneczną w energię elektryczną. W skład paneli słonecznych wchodzą krzemowe komórki fotowoltaiczne, które absorbują światło słoneczne i przekształcają je w prąd stały. Panele słoneczne są jednym z najważniejszych elementów instalacji fotowoltaicznej, pozwalającym na uzyskanie energii z odnawialnego źródła.
Budowa paneli słonecznych
Panele słoneczne składają się z kilku warstw, które są odpowiedzialne za przetwarzanie energii słonecznej. Najważniejszą warstwą jest warstwa krzemowa, czyli komórki fotowoltaiczne, które przekształcają energię słoneczną w energię elektryczną. Warstwa ta składa się z kryształów krzemu, które są wytwarzane w specjalnych warunkach laboratoryjnych.
Komórki fotowoltaiczne są umieszczone na specjalnym podłożu, zwykle z aluminium lub szkła hartowanego, które zapewnia ochronę przed uszkodzeniami mechanicznymi. Są one pokryte specjalnymi warstwami antyrefleksyjnymi, które zwiększają ich wydajność, poprzez zwiększenie absorpcji światła słonecznego. Komórki fotowoltaiczne połączone są ze sobą za pomocą specjalnych drutów, które tworzą tzw. ciąg elektrod. Dzięki temu prąd jest przekazywany z jednej komórki na drugą, aż do końcowej warstwy, gdzie znajduje się złącze.
Proces przetwarzania energii słonecznej w energię elektryczną
Proces przetwarzania energii słonecznej w energię elektryczną w panelach słonecznych jest stosunkowo prosty. Gdy foton padnie na powierzchnię komórki fotowoltaicznej, absorbowany jest przez elektron, co powoduje jego wzbudzenie na wyższy poziom energetyczny. W ten sposób elektron zyskuje wystarczająco dużo energii, aby przejść z warstwy walencyjnej do warstwy przewodzącej. Gdy elektron przepłynie z jednej warstwy do drugiej, powstaje prąd elektryczny.
Rodzaje paneli słonecznych
Na rynku dostępne są różne rodzaje paneli słonecznych, różniące się między sobą budową i sposobem przetwarzania energii słonecznej. Najpopularniejsze z nich to:
- Panele monokrystaliczne - wykonane z jednego kawałka krzemu. Są one bardzo wydajne, ale jednocześnie też najdroższe. Ich wydajność wynosi od 15% do 22%.
- Panele polikrystaliczne - wykonane z wielu mniejszych kawałków krzemu. Są one mniej wydajne niż panele monokrystaliczne, ale również tańsze. Ich wydajność wynosi od 12% do 16%.
- Panele cienkowarstwowe - wykonane z innych materiałów niż krzem, np. z tellurku kadmu lub siarczku miedzi. Są one tańsze niż panele krzemowe i mniej wydajne. Ich wydajność wynosi od 7% do 15%.
- Panele cienkowarstwowe - wykonane z innych materiałów niż krzem, np. z tellurku kadmu lub siarczku miedzi. Są one tańsze niż panele krzemowe i mniej wydajne. Ich wydajność wynosi od 7% do 15%.
Podsumujmy!
Panele słoneczne są niezbędnym elementem instalacji fotowoltaicznej, pozwalającym na przetwarzanie energii słonecznej w energię elektryczną. Ich budowa jest stosunkowo prosta, składają się z komórek fotowoltaicznych z kryształów krzemu umieszczonych na podłożu z aluminium lub szkła hartowanego. Proces przetwarzania energii słonecznej w energię elektryczną jest również prosty i polega na absorpcji fotonów przez elektrony, które przeskakują z jednej warstwy do drugiej, powodując powstanie prądu elektrycznego. Na rynku dostępne są różne rodzaje paneli słonecznych, różniące się między sobą budową i wydajnością. Panele monokrystaliczne są najbardziej wydajne, ale też najdroższe, natomiast panele cienkowarstwowe są tańsze, ale mniej wydajne.