Сонячні панелі — наш найкращий шанс створити світ здатний працювати на відновлюваній енергії. Незважаючи на величезні успіхи у відділі відновлювані джерела енергії, багато хто з нас досі не знають, як вони працюють. Наприклад, вам може бути цікаво, як працюють сонячні панелі? Або те, з чого вони зроблені сонячні панелі?
Сонячні панелі виготовлені з видобутого та обробленого кремнію. Хоча не всі сонячні панелі використовують кремній однаково, кремній є основним компонентом у всіх з них сонячні батареї, що гарантує, що сонячна панель проводить електроенергію. Крім того, металеві каркаси, скляні листи та деякі стандартні дроти також використовуються для виготовлення сонячних панелей.
Ця стаття надасть короткий, але вичерпний вступ до виробництво сонячних панелей. Якщо вам цікаво майбутнє відновлюваної енергії та ви хочете дізнатися більше про те, як вони створюються сонячні панеліПродовжити читання →.
З чого виготовляють сонячні панелі?
Сонячні панелі вони виготовлені в основному з кремнію, який обробляється та використовується для створення фоточутливої пластини, яка може перетворювати сонячне світло на корисну електроенергію.
Процес виготовлення сонячні панелі є досить складним. Якби ми розглядали кожну деталь і крок, можна було б скласти довгий список пунктів необхідні для виробництва сонячних панелей. Однак, щоб ця стаття була короткою та по суті, ось деякі з основних компонентів необхідні для виробництва сонячних панелей.
Кремній (сонячні елементи)
Сонячні батареї, виготовлені з кремнію, роблять сонячні панелі такими ефективними інструмент для відновлюваної енергії. Кремній – це, по суті, пісок. На щастя, пісок — це те, чого наша планета має в надлишку, що робить його екологічним матеріалом сонячні панелі. Поки що майже 95% світу сонячні панелі використовує силіконову основу. Інші 5% використовують експериментальний матеріал, такий як органічні фотоелектричні елементи.
Структура кристалічної решітки кремнієвих елементів робить їх чудовими напівпровідниками. Енергію сонця можна легко перетворити на електрику енергії та проходить через кремнієві елементи, щоб освітлювати будинки, автомобілі та багато іншого.
Крім того, що кремній доступний, він також є економічно ефективним і може служити приблизно 25 років. Це робить кремній найкращим матеріалом для напівпровідників не тільки для сонячні панеліа також для комп’ютерних мікросхем та інших гаджетів.
Листове скло
Кремній, безсумнівно, є головним гравцем у виробництві сонячна панель. Однак інші компоненти сонячної панелі дозволяють кремнієвим сонячним елементам працювати так само добре.
Одним із таких компонентів є лист скла поверх кристалічного кремнію. Скло на поверхні сонячних панелей захищає кремнієву пластину від прямих сонячних променів. Це запобігає поглинанню надмірного тепла та пошкодженню кремнію.
Ширина та структура скляного листа, що покриває кремнієву пластину, визначає її ефективність сонячна панель. Стандартне скло сонячна панель пластина має товщину близько 6-7 мм.
Якщо скло занадто товсте, силікон буде недостатньо триматися сонячна енергія перетворювати на електрику. Крім того, якщо скло занадто тонке, кремнієва пластина виграє занадто багато сонячне світло і починають перегріватися.
Металевий каркас зберігає структуру сонячні панелі. Без металевого каркасу не було б чого утримувати різні компоненти сонячні панелі разом.
В ідеалі рама сонячні панелі він має бути достатньо міцним, щоб утримувати структуру панелі, але водночас достатньо гнучким, щоб у разі потреби змінити його форму. З цієї причини алюміній є найпоширенішим матеріалом для рам сонячні панелі.
Крім опори конструкції, металевий каркас сонячні панелі він також захищає всю панель від негоди. Сонячні панелі зазвичай встановлюють на дахах де вони вразливі до суворих погодних умов, таких як дощ, вітер і сніг.
Металевий каркас захищає внутрішній простір сонячні панелі під час несприятливих погодних умов. Без відповідної рами сонячні панеліхоч і ефективні, але не будуть такими довговічними, як зараз.
Провід (12В і шина)
Сонячні панелі безсумнівно, було б неповним без проводів, які допомагають електриці подорожувати від панелі до вашого дому. Сонячні панелі складаються з внутрішньої та зовнішньої проводки, яка допомагає їм проводити електрику.
Шинні дроти використовуються для з’єднання рядів кремнію сонячні елементи. Це з’єднує клітинні лінії кремнію, щоб вони могли стати однією великою кремнієвою пластиною. Комірки шини також допомагають кровообігу електроенергії в сонячній батареї.
Для зовнішньої проводки сонячні панелі можна використовувати багато різних рядків. Однак стандартний дріт на 12 вольт є найпоширенішим типом дроту.
Підключається провід 12 В сонячна панель з інвертором, яка передає електроенергію до вашого будинку. Провід 12В регулюють скільки електроенергія передається від сонця панелі до інвертора. Електроенергія виробляється від сонячної станції енергія може бути непослідовною. Дроти 12 В забезпечують рівномірний рівень електрика.
Як виготовляються сонячні панелі?
На початку йде процес виробництва сонячні панелі був дуже експериментальним і мав багато варіацій. Однак через все більшого попит на сонячні панеліпрофесіонали встановили стандартизований процес виробництва.
Технічні аспекти виробництва сонячні панелі складно пояснити без використання технічного жаргону. Однак основна передумова того, як сонячні панелі створити відносно просто. Щоб полегшити розуміння процесу виробництва, ось покрокова розбивка того, як вони виготовляються сонячні панелі.
Крок 1: Кремнезем добувають із кремнеземного піску. Цей кремній потім варять при високих температурах (близько 2000 градусів Цельсія) з джерелом вуглецю для вилучення сировини. Коли необроблений кремній витягується, його повторно нагрівають, щоб видалити будь-які домішки.
Крок 2: Чистий кремній після охолодження розплавляється до рідкої консистенції та змішується з деякою кількістю бору та фосфору. Цю рідину виливають у велику квадратну форму. Після того як кремній знову охолоне, їх виймають з форми, нарізають тонкими пластинами і покривають шаром нітриду кремнію.
Крок 3: кремнієві пластини потім злегка торкаються, щоб додати текстуру. Це запобігає відбиванню світла від поверхні кремнію. Додавання текстури до кремнієвих пластин дозволяє їм поглинати більше світла та генерувати більше електрика. Після цього на верхню частину вафлі наноситься сріблясте покриття. Готовий продукт – це те, що ми називаємо сонячна панель.
Крок 4: Готово сонячні елементи потім вони проходять ретельний візуальний огляд. кожен сонячна панель перевіряється кілька разів, щоб переконатися у відсутності розривів або тріщин. Клітини, які пройшли візуальний огляд, відправляються на подальше дослідження. Клітини, які не пройшли тест, розрізають і перепрофільовують для використання в менших пристроях, таких як іграшки або калькулятори.
Крок 5: Клітини, які пройшли візуальний огляд, потім перевіряють, чи вони здатні працювати електрика. Клітини розміщують під великими джерелами штучного сонячного світла. Ті, які можуть поглинати світло та виробляти електроенергію, потім перетворюються на сонячні панелі.
Крок 6: Клітини, які пройшли другий раунд скринінгу, потім розміщують плитковим малюнком на тонкому аркуші загартованого скла. Сонячні елементи покриті етиленвінілацетатом (EVA) і розміщені поруч один з одним на скляній пластині. Ряди сонячних елементів також з’єднані за допомогою проводу Bus, щоб закріпити їх на місці.
Крок 7: Виробники уважно стежать сонячна панель і додайте додаткові металеві пальці або шину за бажанням. Ці дроти та стрижні допомагають у передачі електрики енергії від сонячних панелей до зовнішньої проводки, що струм передати в розетку. Коли все налаштовано та захищено, увімкніть сонячні елементи додається додатковий шар EVA і скла. Установка така, що сонячні елементи вони стискаються між двома шарами EVA та скла.
Крок 8: Сонячна панель потім перед ламінуванням він проходить процес, який називається електролюмінесценцією. Під час цього процесу сонячна панель розміщується перед інтенсивним променем світла. Повторний огляд виробників сонячна панель щоб перевірити наявність тріщин. Сонячні елементи мають тенденцію бути крихкими. Тому перед затвердженням їх потрібно кілька разів перевірити.
Крок 9. Якщо є серйозні пошкодження сонячна панель, він повертається на завод для повторної обробки. Менші тріщини або ігнорують, або ремонтують на місці. Продукт знову тестується на штучному сонячному світлі, щоб переконатися, що він може виробляти електрика. Сонячні панелі, які пройшли цей тест, потім беруться для каркасу та обшивки.
Крок 10: Після цього сонячна панель вважається придатним для використання, проходить процес ламінування. Цей процес передбачає розміщення сонячної панелі між двома площинами скла. Великий ламінатор застосовує до дошки високу температуру та тиск, щоб ущільнити її всередині зовнішнього скла. Це скло захищає кремнієві елементи від подальшого пошкодження. Це також гарантує, що дроти вставлені сонячна панель вони не рухаються.
Крок 11: Металевий каркас розміщується навколо ламінованої сонячної панелі. Металевий каркас складається з додаткової проводки. Ця проводка з’єднує внутрішню проводку сонячної панелі із зовнішнім проводом, який під’єднується до інвертора. Готовий виріб ще раз перевіряють на наявність тріщин, виставляючи панель перед інтенсивним спалахом світла.
Крок 12: Розподільна коробка додається до задньої частини сонячної панелі. Це розподільна коробка магазинів електроенергії та підключає сонячні панель з електричними розетками. Крім того, розподільна коробка також діє як діод. Енергія включена на сонячній енергії є непередбачуваним. Розподільна коробка забезпечує течію струму в одному напрямку та допомагає зовнішньому дроту регулювати, скільки струму йде від панелі до розетки.
Крок 13: Остаточний сонячна панель перевіряється ще раз перед відправкою. Його спочатку тестують сонячна панель щоб переконатися, що він може виробляти електроенергію. Потім його перевіряють, щоб побачити, як він витримає суворі погодні умови. Якщо сонячна панель проходить обидва випробування, її відправляють і встановлюють для використання.
Як сонячні панелі допомагають навколишньому середовищу?
Сонячні панелі допомагають навколишньому середовищу, зменшуючи залежність від викопного палива для отримання енергії. Натомість вони дозволяють нам збирати рясне енергія сонця.
На даний момент більша частина електроенергії у світі виробляється завдяки спалюванню викопного палива. Це небезпечно з двох основних причин. По-перше, викопне паливо є обмеженим ресурсом. Це означає, що після того, як ми використаємо все викопне паливо, яке може запропонувати світ, у майбутніх поколінь не залишиться викопного палива для виробництва електроенергії.
По-друге, спалювання викопного палива дуже небезпечно для навколишнього середовища. Спалювання викопного палива виділяє в атмосферу токсичні гази та хімікати. Ці гази зазвичай складаються з вуглекислого газу та парникових газів. Коли ці гази змішуються з атмосферою, вони піднімаються вгору та викликають виснаження озонового шару.
Озоновий шар має важливе значення для захисту Землі від тепла та сонячної радіації. Коли він пошкоджений, сонячне світло проходить через розірвані частини озонового шару і прямо на Землю. Це спричиняє підвищення загальної температури нашої планети та спричиняє такі кліматичні проблеми, як глобальне потепління.
Сонячні батареї є найефективнішим способом виробництва електроенергії з відновлюваних джерел енергії. Поглинаючи сонячне світло та перетворюючи його на електрику, сонячні панелі є альтернативою викопному паливу. Таким чином, використання сонячних панелей допомагає навколишньому середовищу, усуваючи дві проблеми, згадані вище.
Сонячні панелі використовують одне з основних джерел глобального потепління (сонце) і перетворюють його на джерело енергії. Використовуючи сонячні панелі, ми можемо не лише зберегти викопне паливо для майбутніх поколінь. Але ми також можемо запобігти подальшому пошкодженню озонового шару, зменшивши вплив глобального потепління на нашу планету.
Яке майбутнє сонячних панелей?
Сонячні панелі — це найкращий шанс нашої планети адаптуватися до екологічно чистої електричної системи.
Як ви, напевно, вже могли зробити висновок, глобальне потепління та зміни клімату це серйозні проблеми, які потрібно вирішити якнайшвидше. Навіть якщо нинішнє покоління не постраждає від наслідків, наше надмірне використання викопного палива, безумовно, переслідуватиме майбутні покоління.
Основною проблемою відновлюваних джерел енергії та сонячних панелей є суперечливість і ненадійність джерела енергії. Як ви можете бачити з великого процесу, описаного в попередньому розділі, сонячні панелі також складні у виготовленні. Хоча кремній, скло та алюміній є легкодоступними матеріалами, процес виробництва дуже виснажливий.
Що стосується майбутнього сонячних панелей, багато дослідницьких проектів намагаються з’ясувати, які інші матеріали можуть служити альтернативою кремнію для створення сонячних елементів. Вчені помітили деякі позитивні результати в експериментах з сонячні панелі, виготовлені з органіки фотоелектрична система.
Однак дослідження все ще перебуває на ранніх стадіях розробки. Альтернативи силікону поки ніхто не знайшов сонячні батареї для використання в якості напівпровідників у сонячних панелях.
Іншою проблемою, яка заважає майбутньому сонячних панелей, є відсутність фінансування досліджень. Незважаючи на те, що концепція відновлюваної енергії за допомогою сонячних панелей існує вже деякий час, не було достатньо фінансування для належних досліджень або масштабних проектів.
Однак, оскільки розмови про зміни в навколишньому середовищі стають все більш популярними, є надія, що вчені отримають більше фінансової підтримки для розвитку технології сонячних панелей.
Взагалі, нереально думати, що світ може працювати тільки далі сонячна енергія. Хоча влітку може бути багато енергії, отримуючи електроенергію з сонячні панелі під час зими або дощу це може бути важко. Наразі ми можемо націлитися на гібридну систему, де відновлювані та невідновлювані джерела працюють разом, щоб генерувати електрика.
Чому ви повинні бути прихильником відновлюваної енергії?
Багато людей ставляться до цього скептично відновлювальна енергія через його залежність від ненадійних джерел енергії. Деяким людям подобається електрична система, яку ми використовуємо, спалюючи викопне паливо, і не хочемо адаптуватися до нових змін. Відраза до відновлюваних джерел енергії зрозуміла. Однак відмова сприйняти зміни може уповільнити технологічний прогрес і запобігти порятунку нашої планети від кліматичних катастроф.
Глобальне потепління є серйозною проблемою, яка повільно, але вірно знищить планету. Глобальне потепління може призвести до підвищення загальної температури Землі. Крім того, глобальне потепління також гарантує високі ризики посух і повеней. Не кажучи вже про те, що виділення вуглекислого газу та парникових газів від спалювання викопного палива також шкідливе для нашого здоров’я.
Покладатися на викопне паливо небезпечно не лише для нашої планети, але й для нас самих. Щоб переконатися, що світ стане кращим місцем для майбутніх поколінь, ми повинні прагнути зрозуміти концепцію відновлюваної енергії. Відновлювана енергетика – це не те, чого варто боятися. Поки ви проводите правильні дослідження, ви також можете знайти в собі можливість підтримати відновлювані джерела енергії та зробити світ кращим.
Висновок
Якщо вам цікаво, що це таке сонячна енергія або з чого зроблені сонячні панелі? Сподіваюся, ця стаття відповіла на ваше запитання. Тепер ви краще проінформовані сонячні панелія сподіваюся, що ви підтримаєте глобальний рух до відновлюваної енергії.