Solar ferklearre photovoltaics en elektrisiteit

Fotovoltaïske sellen konvertearje sinneljocht yn elektrisiteit

In fotovoltaïske (PV) sel, gewoanwei in sinnesel neamd, is in net-meganysk apparaat dat sinneljocht direkt yn elektrisiteit omsettet. Guon PV-sellen kinne keunstmjittich ljocht omsette yn elektrisiteit.

Fotonen drage sinne-enerzjy

Sinneljocht is gearstald út fotonen, of dieltsjes fan sinne-enerzjy. Dizze fotonen befetsje wikseljende hoemannichten enerzjy dy't oerienkomme mei de ferskillende golflingten fan 'e

IN

De stream fan elektrisiteit

De beweging fan elektroanen, dy't elk in negative lading drage, nei it foarste oerflak fan 'e sel soarget foar in ûnbalâns fan elektryske lading tusken de foar- en efterflakken fan' e sel. Dit ûnbalâns makket op syn beurt in spanningspotensiaal lykas de negative en positive terminals fan in batterij. Elektryske diriginten op 'e sel absorbearje de elektroanen. As de diriginten yn in elektryske sirkwy ferbûn binne mei in eksterne lading, lykas in batterij, streamt elektrisiteit yn it sirkwy.

De effisjinsje fan fotovoltaïske systemen ferskilt ôfhinklik fan it type fotovoltaïske technology

De effisjinsje wêrby't PV-sellen sinneljocht omsette yn elektrisiteit ferskilt ôfhinklik fan it type semiconductormateriaal en PV-seltechnology. De effisjinsje fan kommersjeel beskikbere PV-modules wie gemiddeld minder dan 10% yn 'e midden fan' e 1980's, ferhege nei sawat 15% troch 2015, en benaderet no 20% foar moderne modules. Eksperimintele PV-sellen en PV-sellen foar nichemerken, lykas romtesatelliten, hawwe hast 50% effisjinsje berikt.

Hoe fotovoltaïske systemen wurkje

De PV-sel is de basisboublok fan in PV-systeem. Yndividuele sellen kinne ferskille yn grutte fan sawat 0,5 inch oant sawat 4 inch oer. Ien sel produseart lykwols mar 1 of 2 Watt, wat allinich genôch elektrisiteit is foar lyts gebrûk, lykas foar it oandriuwen fan rekkenmasines of polshorloazjes.

PV-sellen wurde elektrysk ferbûn yn in ferpakt, waartich PV-module as paniel. PV-modules ferskille yn grutte en yn 'e hoemannichte elektrisiteit dy't se kinne produsearje. PV-module elektrisiteit generearjende kapasiteit nimt ta mei it oantal sellen yn 'e module of yn it oerflak fan' e module. PV-modules kinne wurde ferbûn yn groepen om in PV-array te foarmjen. In PV-array kin wurde gearstald út twa of hûnderten PV-modules. It oantal PV-modules ferbûn yn in PV-array bepaalt it totale bedrach fan elektrisiteit dat de array kin generearje.

Fotovoltaïske sellen generearje direkte stroom (DC) elektrisiteit. Dizze DC-elektrisiteit kin brûkt wurde om batterijen op te laden dy't op syn beurt apparaten oandriuwe dy't elektrisiteit brûke mei gelykstroom. Hast alle elektrisiteit wurdt levere as wikselstroom (AC) yn elektryske oerdracht- en distribúsjesystemen. Apparaten neamd

PV-sellen en modules sille de grutste hoemannichte elektrisiteit produsearje as se direkt nei de sinne binne. PV-modules en arrays kinne trackingsystemen brûke dy't de modules ferpleatse om konstant de sinne te sjen, mar dizze systemen binne djoer. De measte PV-systemen hawwe modules yn in fêste posysje mei de modules direkt nei it suden (op it noardlik healrûn direkt noardlik op it súdlik healrûn) en yn in hoeke dy't de fysike en ekonomyske prestaasjes fan it systeem optimisearret.

Sinnefotovoltaïsche sellen wurde groepearre yn panielen (modules), en panielen kinne wurde groepearre yn arrays fan ferskate grutte om lytse oant grutte hoemannichten elektrisiteit te produsearjen, lykas foar it oandriuwen fan wetterpompen foar feewetter, foar it leverjen fan elektrisiteit foar huzen, of foar nutsbedriuwen skaal elektrisiteit generaasje.

Boarne: National Renewable Energy Laboratory (auteursrjochtlik beskerme)

Applikaasjes fan fotovoltaïske systemen

De lytste fotovoltaïske systemen macht rekkenmasines en polshorloazjes. Gruttere systemen kinne elektrisiteit leverje om wetter te pompen, om kommunikaasjeapparatuer te betsjinjen, elektrisiteit te leverjen foar ien hûs of bedriuw, of om grutte arrays te foarmjen dy't elektrisiteit leverje oan tûzenen elektrisiteitskonsuminten.

Guon foardielen fan PV-systemen binne

â¢PV-systemen kinne elektrisiteit leverje op lokaasjes dêr't gjin elektrisiteitsdistribúsjesystemen (krêftlinen) besteane, en se kinne ek elektrisiteit leverje oan in
â¢PV-arrays kinne fluch ynstalleare wurde en kinne elke grutte wêze.
â¢De miljeu-effekten fan PV-systemen op gebouwen binne minimaal.

Boarne: National Renewable Energy Laboratory (auteursrjochtlik beskerme)

Boarne: National Renewable Energy Laboratory (auteursrjochtlik beskerme)

Skiednis fan photovoltaics

De earste praktyske PV-sel waard ûntwikkele yn 1954 troch ûndersikers fan Bell Telephone. Begjin yn 'e lette 1950's waarden PV-sellen brûkt om Amerikaanske romtesatelliten te betsjinjen. Tsjin de lette jierren 1970, PV panielen levere elektrisiteit yn ôfstân, of

De U.S. Energy Information Administration (EIA) skat dat elektrisiteit opwekt by PV-krêftsintrales op nutskaal tanommen fan 76 miljoen kilowatthours (kWh) yn 2008 nei 69 miljard (kWh) yn 2019. Nutsskaal enerzjysintrales hawwe op syn minst 1.000 kilowatt (of ien megawatt) fan elektrisiteit opwekken kapasiteit. EIA skat dat 33 miljard kWh waarden opwekt troch lytsskalige net-ferbûne PV-systemen yn 2019, omheech fan 11 miljard kWh yn 2014. Lytsskalige PV-systemen binne systemen dy't minder dan ien megawatt fan elektrisiteitsgeneraasjekapasiteit hawwe. De measten lizze op gebouwen en wurde soms neamd