什麼是太陽能電池板？
太陽能電池板是太陽能光伏電池的集合 (PV) 電池吸收陽光並將其轉化為電能。 對於大多數安裝，更多 連接太陽能電池板以創建 太陽能陣列。 成分 太陽能板 它們包括太陽能電池、玻璃外殼、背板、金屬框架和電力傳輸電纜。
太陽能技術簡史
托馬斯·愛迪生 (Thomas Edison) 開發了直流電 (DC)，這是一種電子沿一個方向流動的電路。 直流電 電能 它的工作原理很像為燈泡供電的電池，直到 1880 年代，這都是美國的標準。 尼古拉·特斯拉認為這是 電能 交流電 (AC) 是更好的解決方案，因為它可以很容易地轉換成不同的電壓，這使得它更容易長距離傳輸。
當特斯拉的技術被選為 1893 年在芝加哥舉行的世界博覽會時，潮流開始轉變，並且 電能 交流電已成為美國電網的標準。 特斯拉公司它現在是 Elon Musk 創建的一家使用交流電的公司的名稱 高效節能 汽車和太陽能技術。
太陽能 對地球上的所有生命都至關重要，人類總能找到利用其能量的方法。 自貝爾實驗室於 1954 年創造出第一個矽電池以來，我們今天所知道的太陽能光伏技術就已經存在。到 1960 年。 太陽能效率 電池從 4% 提高到 14%。
太陽能行業 在接下來的幾十年裡，能源持續擴張。 由於聯邦和州政府對太陽能互連的研發和監管框架的投資，太陽能技術得到了改進。 兩者都包括政策，例如 稅收抵免、回扣和可再生能源標準。
到 1999 年，太陽能累計裝機容量達到 1,000 兆瓦 (MW)。 2000年，當宇航員們正在 太陽能板 在國際空間站上，桑迪亞實驗室發明了一種現代逆變器，可以提高停電期間的系統安全性。
從那以後的近二十年裡，由於太陽能電池板設計的創新和貨架系統的改進使安裝更容易、更快地完成，太陽能電池板的成本急劇下降。
據Statista數據報告顯示，從2000年到2019年的近二十年時間裡，全球網絡 太陽能光伏發電 從 1,288 兆瓦增加到 633,700 兆瓦。
未來太陽能技術創新將不斷推進，讓普通人更容易上癮 高效面板，新系統可能會專注於矽以外或接近矽的材料。 例如，最近對鈣鈦礦的發現可能會導致 更高效率的面板和用太陽能覆蓋不同表面的可能性 像著色一樣簡單。
考慮到數量 陽光 每小時到達地球一次，足以為整個地球提供一年的電力，太陽能的潛力是無限的。
太陽能電池板的類型
製造商 使用不同類型的太陽能電池板 太陽能電池和太陽能技術，但用於太陽能電池的最常見材料是矽 (Si)。 矽是各種產品的關鍵組成部分 太陽能電池板的類型, 他們都有自己的優點和缺點。 但要看如何 利用太陽能重要的是要了解使用其他技術或材料的任何新太陽能電池技術的優勢。
太陽能電池 由矽製成，並帶有正極和負極層以產生電場，類似於電池。 最多 製造的太陽能電池板 由單晶矽或多晶矽製成。
單晶矽
- 平均效率範圍：15%-24%
- 它是如何製造的：晶圓是從高純度矽的單晶塊上切割下來的，其單元形成獨特的形狀。
- 外觀：單晶電池具有統一的黑色小方塊外觀，邊角有缺口。 太陽能板 用這些太陽能電池製成的電池通常有白色或黑色的背板。
- 特點：這些 面板更有效地導電 並且在高溫和陰涼條件下表現更好，使它們能夠產生比相同尺寸的其他面板更多的太陽能。 由於這種技術是最可靠的，它也具有久經考驗的耐用性。 然而，它們是最昂貴的 面板和創建 生產過程中浪費較多。
多晶（或多晶）矽
- 平均效率範圍：12%-16%
- 它是如何製造的：多個矽晶體的碎片被加熱、熔化並壓在一起形成一個大的 太陽能電池.
- 外觀：這些太陽能電池具有多面、凹凸不平、寶石般的表面，通常為藍色。
- 特性：多晶 太陽能電池板效率較低，但在矽生產過程中更便宜且浪費更少。 這些是最常見的 太陽能板 在世界上，主要是由於過去幾年中國生產的繁榮。 此外，這些太陽能電池外罩有玻璃外殼，通常由抗反射玻璃製成，以增加對太陽光的吸收，提高 太陽能電池板效率並且還受到背層的保護。
太陽能板
- 平均效率範圍：7%-13%
- 製作方法：在玻璃等表面沉積一層薄薄的光伏材料或非晶非晶矽 (a-Si)、碲化鎘 (CdTe) 或銅銦鎵硒 (CIGS) 等材料的組合、塑料或金屬。
- 外觀：薄膜矽板一般較大，外觀呈均勻、純黑色。
- 特點：這是一種較新的技術，可在市場上買到，適用於空間不成問題的家庭或企業。 愛瘦 太陽能板 便宜、易於製造、靈活、便攜和輕便。 但是，它們的耐用性較差且使用壽命較短。
矽太陽能電池板總結
矽電池類型 效率 主要優勢 主要劣勢
單晶矽 15%-24% 最有效、耐用、經過驗證、美觀 成本最高
多晶 12%-16% 價格更低，效率更高 效率更低，美觀更差
薄膜 7%-13% 低成本，易於製作，最佳美學 低效率，未被證實
其他太陽能電池技術
多結太陽能電池基於與硅基電池相同的原理，不同之處在於它們設計有多層不同的半導體，可以捕獲更多的光譜。
具有本徵薄層 (HIT) 的異質結
松下發明的 HIT 太陽能電池在晶體矽晶片的頂面和底面使用非晶矽本徵薄層。
鈣鈦礦
由鈣鈦礦製成的太陽能電池是一個以俄羅斯地質學家 Lev Perovsky 命名的晶體家族。 鈣鈦礦不如矽穩定，但可以達到類似的效率 太陽能作為單晶電池以較低的價格.
雖然尚未商業化，但這項有前途的技術很快就會作為薄膜應用於現有的矽基電池，以增加 標準太陽能電池板的效率.
太陽能電池板的工作原理
系統功能 太陽能電池板比人們想像的要簡單.
太陽釋放出被稱為光子的微小能量包，這些能量包會傳播到地球，這種陽光會根據面板的方向和您家或公司的位置以不同的量照亮面板。 然後太陽能電池板轉換太陽能 （光子）通過從原子中射出電子撞擊太陽能電池時轉化為電能。 然後這些電子通過一條線流向轉換器。
逆變器轉換那個 電 從直流電到交流電——我們的電燈、電器和設備（任何可插入牆上插座的東西）都使用交流電。 然後交流電流向您的電錶，為您的家庭或城市電網供電。
當太陽不發光並且您的面板沒有太陽能電池板時 能量轉化為電能 能源，您的家將繼續由市電供電。 如果你的系統 太陽能電池板產生更多電力 比你在任何給定時間使用的電力都多，那麼電力將從你家流回電網。 許多公用事業公司都有您應得的淨計量政策 過剩的太陽能 你生產的。
逆變器的類型
第二個關鍵部分 太陽能係統 是變頻技術。 轉換器主要分為三種類型：
- 串式逆變器：直流電來自 你的太陽系 通過逆變器路由，然後連接到您的電氣面板。 橡膠轉換器是最便宜的轉換器解決方案，但它們很難評估單個電路板的性能問題。
- 微型逆變器：微型逆變器連接到每個單獨的板的背面。 這些往往更昂貴，但提供面板級監控。
- 混合：這提供了一種中間解決方案，將集中式逆變器與每個面板上的功率優化器相結合。 電源優化器是直流到直流轉換器技術，可通過調整每塊電路板的輸出以匹配轉換器來提高性能。 該技術提供了一些與微型逆變器相同的系統性能優勢，但成本更低。
除了為我們使用轉換電流之外，逆變器還提供其他功能，例如接地故障保護以及提供對能源生產和跟踪峰值功率點的洞察力。
太陽能電池板應該朝向哪個方向？
理想情況下， 以標準坡度安裝在屋頂上的太陽能電池板 他們應該朝南，這樣可以最大限度地提高產量。 如果您的面板面向東南或西南，您可以預計它們產生的能量會減少大約 10%，但這可能足以為您的家庭供電。
如果你不能設置你的 太陽能板 朝南，考慮以下幾點：
- 朝另一個方向安裝面板：朝西或西南的面板仍然可以產生足夠的能量來為您的房屋提供全部或部分電力。 您的安裝人員可以做出此決定。
- 安裝多個面板：雖然 太陽能板 不朝南的房屋不會接收到那麼多的直射陽光，您可以通過使用更多的面板來彌補。
- 將面板放在地面或牆上：這是一個常見的誤解 你只能在屋頂上安裝太陽能電池板. 如果您不喜歡這種外觀或者您的屋頂不是朝南的，您可以將系統安裝在朝南的牆壁上，以便接受陽光直射。 只要您有足夠的空間，地面系統也是可能的，並且有時是首選，因為它比牆壁系統的安裝和維護成本更低。
安裝專業人員還可以使用技術來跟踪太陽如何照射您的房屋，從而使他們能夠以正確的角度面向正確的方向安裝您的面板。
您應該何時改用太陽能？
出發地 太陽能 在任何時候都是一個明智的生活決定，但在夏天之前購買和安裝太陽能係統將獲得最大的好處。 通過為屋頂遮陽，您可以將家中的溫度降低至 -15°C，這在炎熱的夏季尤其有用——這可使您家的年負荷減少 38%。
過渡到 太陽能 它不僅可以為您節省電費，還可以幫助您在夏季炎熱和更可能停電時保持照明。
由於價格 電 對於夏季的消費者來說可能是多變的，在炎熱季節開始之前使用太陽能是明智的，但需要明確的是，任何時候都是好時機。
尋找可靠的安裝人員來幫助您安裝太陽能發電廠
使用 太陽能具有眾多優勢 – 您可以獲得能源獨立性 同時省錢。 這是您一生中最明智的金融投資之一。
不要讓任何事情阻礙您安裝您夢想中的系統。 經驗豐富，值得信賴 太陽能電池板安裝工 無論您住在哪里或屋頂朝哪個方向，都可以幫助您利用太陽能。
為什麼在選擇太陽能電池板時降解率很重要
在決定哪些時 太陽能板 適合您的家，要考慮的不僅僅是價格。 當然，低成本的選擇乍一看似乎很有吸引力，但在未來 10 年、20 年甚至 30 年後，您的投資是否物有所值？
退化率是輸出功率的下降 太陽能板 隨著時間的推移。 最多 太陽能產品 目前市場上以平均每年0.5%的速度降解。 就太陽能技術而言，損失一定比例會對您的最大潛在節省產生越來越大的影響。 這就是為什麼速率估計 太陽能電池板的退化 在您簽署虛線密鑰之前。
全部 太陽能係統 面板會隨著時間的推移而退化，但有些面板失去生產能力的速度比其他面板慢得多。 （甚至 太陽能板 在太空中它們會降解。）各種因素都會影響太陽能電池板的降解速度，包括氣候、溫度和最終構成太陽能電池板耐用性的材料。 以確保您的 太陽系 以最高水平運行，您需要選擇能夠應對壓力的優質太陽能解決方案。