Сонячні елементи деякий час були цікавим способом самозабезпечення безкоштовною сонячною енергією, незалежно від того, де розташована будівля, оскільки не має значення, підключена вона до загальної мережі чи ні. Сонячні батареї є не тільки на будівлях і комерційних і промислових об’єктах, вони можуть постачати електроенергію енергія та багато іншого, що використовує електрику двигун, наприклад, велосипеди, годинники, мобільні телефони, автомобілі, вуличне та дворове освітлення, сади, теплові насоси, плантації та різні машини. Сонячні елементи таким чином економлять електроенергію, а водночас зберігають природу в цілості та чистоті, принаймні так стверджують продавці сонячних електростанцій.
Сунчева енергія стала дуже важливим джерелом електроенергії в останні десятиліття енергія, тому що вона безкоштовна і не може бути вичерпана, оскільки природні процеси відбуваються безперервно. Сонячні батареї – це ті, які отримують електроенергію від сонця. Системи, що перетворюють сонячне світло в електрика є фотоелектричними системами та скорочено називаються PV. У Європі їх уже понад 4 мільйони тонн.
Як працюють сонячні панелі?
Сонячні елементи здатні перетворювати світло в електрику і працюють в будь-яку погоду, навіть взимку або в хмарну погоду. Різниця полягає в кількості виробленого електрика. Це означає, що його може не вистачати взимку, коли його не так багато сонячне світло, але влітку це забагато. Ця проблема вирішується двома способами, один – колекторами електрикабатареї, які ще не були належним чином очищені, ламаються та є недостатньо ефективними, з часом зношуються та можуть бути небезпечними відходами. До речі, технології йдуть далеко вперед, і нові батареї Tesla, винайдені Ілоном Маском, який побудував в Австралії одне з найбільших енергетично самодостатніх поселень у світі, є перспективними. Наразі проект ще знаходиться на стадії розробки.
Інший спосіб – злиття сонячні електростанції до загальної електромережі. Коли їх занадто багато електрика, електроенергія передається в мережу, а в разі її нестачі повертається з мережі. Зазвичай вони збалансовані, і це чітко видно в розрахунках споживання та передачі електрика в мережу загального користування 220В.
Сонячні елементи виробляються за різними сучасними технологіями. Найпоширенішими є монокристалічні та полікристалічні комірки, ефективність яких становить від 20 до 25 %, але є також аморфні, які все частіше застосовуються, оскільки вони дешевші. Однак їхня проблема полягає в тому, що вони досить низькі енергоефективність порівняно з іншими сонячними батареями, приблизно від 6 до 15%.
Сонячне світло містить видиме світло, ультрафіолетове світло та інфрачервоне світло, яких майже половина. Усі три, з іншого боку, складають основу для роботи сонячної електростанції клітини. Потужність усіх трьох джерел світла поглинається фотоелектричною енергією. Сонячна батарея – це пристрій, який є напівпровідниковим діодом, який має велику площу поверхні і перетворює пряме та непряме сонячне світло в електрика фотоелектричний процес.
Сонячна панель складається з кількох шарів. Верхній шар — це скло, під ним — шар проти відблиску, потім контактна мережа з високою провідністю для захоплення електронів, а потім шари P і N, які є напівпровідниками і складаються з кремнію з різними домішками. Останнім шаром є метал, який одночасно є провідником і захистом клітини.
Що таке сонячні модулі та системи?
Якщо у нас є сонячна панель, цього недостатньо, оскільки він має лише 0,5 В електричної напруги, тому необхідно з’єднати сонячні елементи між собою. Чим більше ми їх підключаємо, тим вищу напругу ми отримаємо для 12 В, 24 В або більше постійного струму, залежно від споживання та того, що буде підключено сонячна система. Таким чином вони створені сонячні модулі, що з’єднують 36 або 72 або сонячні елементи. Підключаємо стільки ж сонячні модулі скільки ми хочемо досягти напруги в системі. Сонячні модулі захищені від поганої погоди та шкідливих променів і поміщені в алюмінієві рами, щоб зробити їх міцнішими.
Сонячні елементи з’єднані паралельно і послідовно, що підвищує напругу і потужність до 32В номінальної електричної напруги. Сонячна система — це все, що нам потрібно для роботи всього, що потребує електрики, як правило, це будівлі, які її мають електричні пристрої. Сонячна система також складається з аксесуарів, таких як різні кабелі, інвертор, який перетворює напругу 12 В, 24 В або 32 В на 220 В, колектори електриказапобіжники. Сонячна система можна підключити до громадської електрики. Такі сонячні електростанції також дотуються державою, бо викидають надлишки електрика в мережу.
Електроенергія, вироблена сонячними елементами, накопичується в сонячних акумуляторах, з яких береться електроенергія, коли сонячні елементи виробляють недостатньо. Така система цікава для місцевості, де немає загальної мережі 220 В, але не варто, якщо є громадська мережа, тому що це набагато дорожче.
Які переваги та недоліки сонячних батарей
Сонячні системи вони мають перевагу там, де немає загальнодоступної системи 220 В. Інвестиції в сонячна система він досить великий, хоча все більш доступний. Якщо його можна підключити до публічної системи поблизу, має сенс мати його сонячна система яка субсидується державою, оскільки так інвестиції швидко окупаються.
Недоліком незалежних сонячних систем, де є державна система електроживлення, є те, що установка надто дорога порівняно з державною системою, а інвестиції не окупаються протягом тривалого часу, якщо вони не підключені до загальнодоступної системи.
Сонячні елементи вони мають перевагу в тому, що вони можуть живити, наприклад, незалежні пристрої, такі як різні паркувальні та інші автомати, лампи, електричні велосипеди, і це дійсно окупається в довгостроковій перспективі, тому що отримана таким чином електроенергія є безкоштовною.
Сонячні елементи вони не надто сильні і їх необхідно підключати зовсім небагато, щоб досягти потрібної напруги та потужності в мережі для підключення певних приладів, які є більшими споживачами, наприклад, холодильників. Тому купувати доводиться досить багато, що не по кишені.
Як от сонячні елементи справді чудовий пристрій для перетворення сонячного світла в електрику і, таким чином, збереження природи, оскільки ця енергія необмежена, їхнім великим недоліком є те, що через свій склад вони можуть з часом зношуватися, перестати працювати та потребують заміни. Те ж саме з акумулятором. Це спричиняє витрати та проблему захоронення клітин, що забруднює природу. Підраховано, що термін служби сонячної клітин близько 30 років. Про довкілля погано дбають, частина переробляється, більшість ні. Слід обирати виробників, які гарантують переробку елементів принаймні на 90 відсотків. Сонячні елементи вони складаються з надзвичайно токсичних речовин, які забруднюють природу, якщо їх викидають на сміттєзвалища, що найчастіше й трапляється, тому що зазвичай не вживають заходів щодо обходу та безпечної переробки клітин.