کاهش منابع انرژی ما را مجبور می کند به دنبال منابع جدید انرژی باشیم. در چنین شرایطی بهترین راه حل استفاده از انرژی های تجدیدپذیر خورشید است. وسیله ای برای تبدیل انرژی نور به انرژی الکتریکی باتری خورشیدی نامیده می شود. افرادی که به صرفه جویی در هزینه اهمیت می دهند، به طور فزاینده ای به فکر نصب پنل های خورشیدی در خانه های خود هستند. در این مقاله انواع این باتری ها، مزایا و معایب آنها را خواهیم فهمید و همچنین به شما خواهیم گفت که کدام شکل برای خانه شما بهتر است.
حوزه های کاربردی
باتری های خورشیدی در بسیاری از زمینه های زندگی انسان کاربرد پیدا کرده اند. آنها در ایستگاه های فضایی و در ساخت هواپیما استفاده می شوند. در فرانسه، بزرگراهی با انرژی خورشیدی ساخته شده است که برق روشنایی خیابان یک روستای کوچک را تامین می کند. در کشورهای مدیترانه ای چنین باتری هایی بر روی پشت بام خانه ها نصب می شود.برای پاسخگویی به تقاضای آب گرم آنها در وسایل نقلیه الکتریکی و لامپ های خیابانی استفاده می شوند. لامپ های خورشیدی در طراحی نورپردازی تزئینی ساختمان ها، مجسمه ها، پارک ها و مناطق مجاور محبوب هستند. دستگاه های قابل حمل به چنین منابع انرژی مجهز هستند: چراغ قوه، ماشین حساب، پخش کننده. کره جنوبی یک پنل خورشیدی اختراع کرده است که می تواند در زیر پوست انسان قرار داده شود تا ایمپلنت هایی مانند ضربان ساز را تامین کند.
مزایا و معایب
مزیت اصلی پنل های خورشیدی استفاده از انرژی خورشیدی پاک و تجدیدپذیر است. فتوسل ها محیط را آلوده نمی کنند و نویز ایجاد نمی کنند. طراحی باتری بسیار ساده است، به طوری که خرابی نادر است. علاوه بر این می توانید با افزایش تعداد پنل ها قدرت دستگاه را افزایش دهید. پانل های خورشیدی بادوام هستند، عمر مفید آنها چندین دهه است. آنها نیاز به مراقبت خاصی ندارند، فقط لازم است به طور دوره ای آنها را از گرد و غبار پاک کنید.
معایب شامل پیچیدگی مونتاژ و پیکربندی سیستم های بزرگ است. باتری های قابل حمل نیازی به تنظیم ندارند. باتری های خورشیدی بازده پایینی دارند، فقط حدود 20٪. برای رفع نیاز برق یک خانه کوچک، نصب باتری در یک منطقه بزرگ ضروری است. هزینه پنل های خورشیدی هنوز بالاست. این به دلیل ویژگی های تولید آنها است.
اصل کار
محبوب ترینکریستال های سیلیکون ماده ای برای ساخت سلول های خورشیدی خانگی هستند. ویفرهای سیلیکونی نیمه هادی هستند که انرژی نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. در باتری جمع می شود. پنل های خورشیدی جریان مستقیم تولید می کنند. برای تغذیه LED مناسب است. اگر از انرژی خورشید برای تامین برق وسایل برقی خانگی استفاده شود، طراحی باید با یک اینورتر DC-to-AC اینورتر تکمیل شود. ماژول خورشیدی با شیشه سکوریت پوشیده شده است تا از آن در برابر عوامل جوی و گرد و غبار محافظت کند.
بازدید
سلول های خورشیدی سیلیکونی در سه نوع تولید می شوند: تک کریستالی، پلی کریستالی و آمورف.
پانل های مونوکریستال از سیلیکون با خلوص بالا و تحت تأثیر دمای ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد ساخته شده اند. در نتیجه کریستالی با قطر 14-20 سانتی متر و طول تا 2 متر به دست می آید. کریستال را به صفحاتی با ضخامت 250-300 میکرون برش داده و روی شبکه ای از الکترودها قرار می دهند. راندمان چنین پانل هایی به 19٪ می رسد، ماژول های خانگی 14-18٪ دارند. با توجه به تکنولوژی تولید پیچیده، پنل های خورشیدی مونو کریستال گران تر از پانل های خورشیدی پلی کریستال هستند. علاوه بر این، کریستال سیلیکون یک چند ضلعی است، به همین دلیل است که امکان پر کردن کامل ناحیه مفید ماژول وجود نخواهد داشت. رنگ تک بلورها سیاه یا آبی تیره است.
پنل های خورشیدی پلی کریستالی با استفاده از فناوری ساده در دماهای پایین تر تولید می شوند. کریستال های نیمه هادی جهت های متفاوتی دارند که باعث کاهش راندمان می شود12-14٪. علاوه بر این، عمر باتری های پلی کریستال 25 سال است که نصف عمر باتری های تک کریستال است. پلی کریستال ها به رنگ آبی روشن هستند و ماژول خورشیدی را کاملا پر می کنند. مزیت سلول های خورشیدی پلی کریستالی نسبت به تک کریستال ها، توانایی جذب نور پراکنده است. بنابراین، انباشت انرژی حتی در هوای ابری و هنگام غروب انجام می شود.
پنل های خورشیدی آمورف از هیدروژن سیلیکون با استفاده از فناوری فیلم ساخته شده اند. راندمان چنین ماژول هایی بسیار کم است، حدود 5٪. با این حال، آنها نور سرگردان را 20 برابر بهتر از انواع دیگر باتری ها جذب می کنند. اغلب ترکیباتی از سیلیکون آمورف با بلورهای پلی یا تک وجود دارد. این به شما امکان می دهد مزایای انواع مختلف نیمه هادی ها را ترکیب کنید.
چگونه انتخاب کنیم؟
پس چه چیزی را انتخاب کنیم، سلول های خورشیدی چند کریستالی یا تک کریستالی؟
باید به این نکته توجه کنید که توان مورد نیاز را از هر نوع باتری می توان دریافت کرد. سوال در منطقه موجود برای نصب آنها است. اگر فضای کافی وجود ندارد، بهتر است در ماژول های تک کریستالی با بالاترین راندمان توقف کنید. اگر موضوع مساحت قابل توجه نیست، پنل های خورشیدی پلی کریستالی برای خانه بهترین راه حل خواهد بود. با قدرت برابر، و با توجه به اینکه پلی کریستال ها حدود 10 درصد کمتر قیمت دارند، کل هزینه یک مزرعه خورشیدی کمی ارزان تر خواهد بود. علاوه بر این، پنل های خورشیدی پلی کریستالی حتی در هوای ابری نیز انرژی جذب می کنند.
مشکل کاهش انرژی فسیلیهر سال تشدید می شود و میزان آلودگی محیط زیست حادتر می شود. در این راستا بسیاری از مردم به منابع انرژی جایگزین توجه زیادی داشته اند. یک جهت امیدوارکننده، بدست آوردن الکتریسیته از انرژی نور خورشید است. از پنل های خورشیدی برای تبدیل نور به برق استفاده می شود. آنها بادوام هستند، سر و صدا ایجاد نمی کنند، کار با آنها آسان است. در تولید ماژول های خورشیدی از سیلیکون مونو و پلی کریستال استفاده می شود. پانل های تک کریستالی کارآمدتر هستند، در حالی که پانل های خورشیدی پلی کریستالی قادر به جذب نور سرگردان هستند و تا حدودی ارزان تر هستند.
