Solar shpjegoi fotovoltaikët dhe energjinë elektrike

Qelizat fotovoltaike konvertojnë rrezet e diellit në energji elektrike

Një qelizë fotovoltaike (PV), e quajtur zakonisht një qelizë diellore, është një pajisje jo mekanike që konverton rrezet e diellit drejtpërdrejt në energji elektrike. Disa qeliza PV mund të shndërrojnë dritën artificiale në energji elektrike.

Fotonet bartin energjinë diellore

Drita e diellit përbëhet nga fotone, ose grimca të energjisë diellore. Këto fotone përmbajnë sasi të ndryshme të energjisë që korrespondojnë me gjatësi vale të ndryshme të

A

Rrjedha e energjisë elektrike

Lëvizja e elektroneve, secila me një ngarkesë negative, drejt sipërfaqes së përparme të qelizës krijon një çekuilibër të ngarkesës elektrike midis sipërfaqeve të përparme dhe të pasme të qelizës. Ky çekuilibër, nga ana tjetër, krijon një potencial tensioni si terminalet negative dhe pozitive të një baterie. Përçuesit elektrikë në qelizë thithin elektronet. Kur përçuesit janë të lidhur në një qark elektrik me një ngarkesë të jashtme, siç është bateria, energjia elektrike rrjedh në qark.

Efikasiteti i sistemeve fotovoltaike ndryshon sipas llojit të teknologjisë fotovoltaike

Efikasiteti në të cilin qelizat PV konvertojnë dritën e diellit në energji elektrike ndryshon nga lloji i materialit gjysmëpërçues dhe teknologjia e qelizave PV. Efikasiteti i moduleve PV të disponueshme në treg ishte mesatarisht më pak se 10% në mesin e viteve 1980, u rrit në rreth 15% deri në vitin 2015 dhe tani po i afrohet 20% për modulet më të fundit. Qelizat eksperimentale PV dhe qelizat PV për tregjet e veçanta, të tilla si satelitët hapësinorë, kanë arritur efikasitet gati 50%.

Si funksionojnë sistemet fotovoltaike

Celula PV është blloku themelor i ndërtimit të një sistemi PV. Qelizat individuale mund të ndryshojnë në madhësi nga rreth 0,5 inç në rreth 4 inç të gjerë. Megjithatë, një qelizë prodhon vetëm 1 ose 2 Watts, e cila është e mjaftueshme vetëm për përdorime të vogla, të tilla si për të fuqizuar kalkulatorët ose orët e dorës.

Qelizat FV janë të lidhura elektrikisht në një modul ose panel PV të paketuar, të papërshkueshëm nga moti. Modulet PV ndryshojnë në madhësi dhe në sasinë e energjisë elektrike që mund të prodhojnë. Kapaciteti gjenerues i energjisë elektrike i modulit PV rritet me numrin e qelizave në modul ose në sipërfaqen e modulit. Modulet PV mund të lidhen në grupe për të formuar një grup PV. Një grup PV mund të përbëhet nga dy ose qindra module PV. Numri i moduleve FV të lidhura në një grup PV përcakton sasinë totale të energjisë elektrike që mund të gjenerojë grupi.

Qelizat fotovoltaike gjenerojnë energji elektrike me rrymë të drejtpërdrejtë (DC). Kjo energji elektrike DC mund të përdoret për të ngarkuar bateritë që, nga ana tjetër, fuqizojnë pajisjet që përdorin energji elektrike me rrymë të drejtpërdrejtë. Pothuajse e gjithë energjia elektrike furnizohet si rrymë alternative (AC) në sistemet e transmetimit dhe shpërndarjes së energjisë elektrike. Pajisjet e thirrura

Qelizat dhe modulet PV do të prodhojnë sasinë më të madhe të energjisë elektrike kur janë drejtpërsëdrejti përballë diellit. Modulet dhe grupet PV mund të përdorin sisteme gjurmuese që lëvizin modulet për t'u përballur vazhdimisht me diellin, por këto sisteme janë të shtrenjta. Shumica e sistemeve FV kanë module në një pozicion fiks me modulet e drejtuara drejtpërdrejt nga jugu (në hemisferën veriore - drejtpërsëdrejti në veri në hemisferën jugore) dhe në një kënd që optimizon performancën fizike dhe ekonomike të sistemit.

Qelizat fotovoltaike diellore grupohen në panele (module), dhe panelet mund të grupohen në grupe të madhësive të ndryshme për të prodhuar sasi të vogla deri në të mëdha të energjisë elektrike, si për të fuqizuar pompat e ujit për ujin e bagëtive, për sigurimin e energjisë elektrike për shtëpitë ose për shërbimet komunale. prodhimin e energjisë elektrike në shkallë.

Burimi: Laboratori Kombëtar i Energjisë së Rinovueshme (me të drejtë autori)

Aplikimet e sistemeve fotovoltaike

Llogaritësit e energjisë dhe orët e dorës nga sistemet më të vogla fotovoltaike. Sistemet më të mëdha mund të ofrojnë energji elektrike për të pompuar ujin, për të fuqizuar pajisjet e komunikimit, për të furnizuar me energji elektrike për një shtëpi ose biznes të vetëm, ose për të formuar grupe të mëdha që furnizojnë energji elektrike për mijëra konsumatorë të energjisë elektrike.

Disa avantazhe të sistemeve PV janë

â¢Sistemet PV mund të furnizojnë me energji elektrike në vende ku sistemet e shpërndarjes së energjisë elektrike (linjat e energjisë) nuk ekzistojnë, dhe ato gjithashtu mund të furnizojnë me energji elektrike një
⢠Vargjet PV mund të instalohen shpejt dhe mund të jenë të çdo madhësie.
â¢Efektet mjedisore të sistemeve FV të vendosura në ndërtesa janë minimale.

Burimi: Laboratori Kombëtar i Energjisë së Rinovueshme (me të drejtë autori)

Burimi: Laboratori Kombëtar i Energjisë së Rinovueshme (me të drejtë autori)

Historia e fotovoltaikëve

Celulari i parë praktik PV u zhvillua në vitin 1954 nga studiuesit e telefonit Bell. Duke filluar nga fundi i viteve 1950, qelizat PV u përdorën për të fuqizuar satelitët hapësinorë të SHBA-së. Nga fundi i viteve 1970, panelet PV po siguronin energji elektrike në distancë ose

Administrata e Informacionit të Energjisë së SHBA-së (EIA) vlerëson se energjia elektrike e prodhuar në termocentralet PV të shkallës së shërbimeve u rrit nga 76 milionë kilovatorë (kWh) në 2008 në 69 miliardë (kWh) në 2019. Termocentralet e shkallës së shërbimeve kanë të paktën 1,000 kilovat (ose një megavat) të kapacitetit gjenerues të energjisë elektrike. VNM vlerëson se 33 miliardë kWh janë gjeneruar nga sistemet FV të lidhura me rrjetin në shkallë të vogël në vitin 2019, nga 11 miliardë kWh në 2014. Sistemet PV në shkallë të vogël janë sisteme që kanë më pak se një megavat kapacitet gjenerues të energjisë elektrike. Shumica janë të vendosura në ndërtesa dhe nganjëherë quhen