پنلهای خورشیدی از ماژولهای فتوولتائیک تشکیل شدهاند که معمولاً از نیمهرسانای سیلیسیم به عنوان ماده اصلی خود استفاده میکنند. در ساختارهای مختلف، سیلیسیم میتواند به صورت تککریستالی، پلیکریستالی یا نازک مورد استفاده قرار گیرد.
عملکرد پنلهای خورشیدی
جذب نور: زمانی که نور خورشید به سلولهای خورشیدی میرسد، فتونها (ذرات نور) الکترونهایی را در ساختار نیمهرسانای سیلیسیم ایجاد میکنند.
تولید جریان الکتریکی: الکترونهای ایجاد شده در سلول خورشیدی به دلیل فیزیک مواد نیمهرسانا، جریان الکتریکی ایجاد میکنند. این جریان به سیمها منتقل شده و انرژی الکتریکی تولید میشود.
تبدیل به جریان متناوب: انرژی الکتریکی تولید شده ابتدا به فرم جریان مستقیم (DC) است. سپس، اگر بخواهد به شبکه برق متصل شود یا در برخی مصارف مورد استفاده قرار گیرد، توسط یک تجهیز تبدیل به جریان متناوب (AC) میشود.
استفاده یا ذخیره سازی: انرژی الکتریکی تولید شده میتواند به صورت مستقیم برای تأمین نیازهای برق مصرفی یک ساختمان استفاده شود یا در باتریها و یا سیستمهای ذخیره سازی انرژی ذخیره شود و در زمانهای نیاز مورد استفاده قرار گیرد.
مزایا برق خورشیدی
پایدار و پاک: پنلهای خورشیدی هیچ گاز یا ذرات آلایندهای تولید نمیکنند و از نظر زیستمحیطی پایدار هستند.
تجدیدپذیری: نور خورشید به عنوان یک منبع تجدیدپذیر، پایدار و بیانتها از طبیعت بهره میبرد.
بازدهی بهبود یافته: پیشرفتهای تکنولوژیک در زمینهی ماژولهای فتوولتائیک باعث بهبود کارایی و کاهش هزینههای نصب و نگهداری شده است.
انواع پنل خورشیدی
تک کریستالی: پنلهای خورشیدی تککریستالی از سیلیسیم تکبلورین ساخته شده و با کارایی بالا و تحمل به دما مناسب برای تولید برق در شرایط مختلف هستند. این پنلها به دلیل هزینه تولید نسبتاً بالا، به عنوان یک گزینه متداول در سیستمهای خورشیدی انتخاب میشوند.
پلی کریستال: پنلهای خورشیدی پلیکریستال از بلورهای چندبلورین سیلیسیم ساخته شده و با هزینه مناسب و تحمل به دما، گزینه اقتصادی برای تولید برق خورشیدی محسوب میشوند.
نازک: پنلهای خورشیدی نازک، یک نوع فناوری فتوولتائیک هستند که از لایههای نازک از مواد نیمهرسانا استفاده میکنند. این پنلها به دلیل ضخامت کم و وزن سبک، برای نصب در فضاهای محدود و بر روی سطوح مختلف مناسب هستند.
پنل های خورشیدی تک کریستالی
پنل های خورشیدی تک کریستالی قدیمی ترین نوع پنل هستند. این پنل های خورشیدی مونو کریستال از حدود 40 عدد سلول خورشیدی تک کریستالی ساخته شده اند. این سلول های خورشیدی از سیلیکون خالص ساخته شده اند سلول های خورشیدی تک کریستالی به دلیل نحوه تعامل نور خورشید با سیلیکون خالص سیاه به نظر می رسند. اگر در یک منطقه آفتابی روزانه 5 ساعت نور مستقیم خورشید دریافت کنید، می توانید خروجی پنل خورشیدی خود را به این صورت محاسبه کنید: 5 ساعت * 290 وات (وات نمونه یک پنل خورشیدی درجه یک) = 1450 وات ساعت یا تقریباً 1.5 کیلووات ساعت (کیلووات ساعت). بنابراین، خروجی هر پنل خورشیدی در آرایه شما حدود 500-550 کیلووات ساعت انرژی در سال تولید می کند.
مشخصات پنل های خورشیدی خورشیدی پلی کریستالی
پنل های خورشیدی پلی کریستالی دارای سلول های خورشیدی حاوی قطعات کریستالی متعدد سیلیکون هستند. این قطعات ممکن است قطعات باقی مانده از پنل های تک کریستالی باشند. آنها به صورت نامنظم چیده شده اند. سپس آنها را با هم ذوب می کنند و قبل از اینکه بریده شوند، به شکل بلوک های جامد در می آیند. اگر چه مقدار انرژی تولید شده توسط این پنل های با پنل های تک کریستالی یکی است ولی این پنل ها از پنل های تک کریستالی ارزانتر هستند و در هوای ابری بهتر از پنل های تک کریستالی کار می کنند اما فضای بیشتری اشغال می کنند لذا برای مکان های کوچک به صرفه نیست.
پانل های خورشیدی لایه نازک
پانل های خورشیدی لایه نازک که سلول های خورشیدی نسل دوم نامیده می شوند، می توانند از مواد مختلفی ساخته شوند که عبارتند از:
سیلیکون آمورف (بدون شبکه کریستالی)
آرسنید گالیم
مس ایندیم گالیم سلنید (CIGS)
تلورید کادمیوم (CdTe)
هر یک سلول لایه نازک در مقایسه با انواع دیگر در حدود 350 برابر نازک تر است و انعطاف پذیری این پنل ها بالا می باشد. آنها ممکن است توسط یک چسب مستقیماً روی یک سطح (مانند سقف یا ماشین) اعمال شوند. بازدهی یک ماژول خورشیدی فیلم نازک در مقایسه با نمونه کریستالی خود پایین میباشد. بنابراین ، در صورت استفاده از ماژولهای فیلم نازک شما نیازمند فضای بیشتری خواهید بود.اما در مشخصات پنل های خورشیدی نازک برتری هایی مانند دمای کاری بالاتری را تحمل خواهند کرد ضمن اینکه در طول موجهای کوتاهتر عملکرد بهتری دارند. بنابراین برای مناطق نزدیکتر به استوا مانند مناطق جنوبی کشور که دمای هوا بالاتر و طول موج خورشید کوتاهتر میباشد، پنل نازک انتخاب خوبی است.
مشخصات پنل خورشیدی 250 وات
معمولا پس از انتخاب نوع پنل خورشیدی نوبت به انتخاب مقدار خروجی پنل خورشیدی است و در این میان پنل خورشیدی 250 واتی طرفداران بسیاری دارد. این پنل از فروش بالایی بر خوردار هستند چرا که راندمان بالای برای استفاده دائمی در فضای باز داشته و برای شارژ باتری های 12 ولتی جهت استفاده در خانه ها، موتورخانه، قایق، سوله، مزرعه،دکل های مخابرات و تجهیزات مانیتورینگ بسیار مناسب است. این نوع پنل دارای کابل خورشیدی ویژه 5 متری است که می تواند در دمای بالای با حداقل اتلاف انرژی کار کند.
