Πώς παράγει ένα ηλιακό πάνελ ρεύμα DC;
τα βασικά
* Φωτοβολταϊκό αποτέλεσμα: Οι ηλιακοί συλλέκτες λειτουργούν με βάση το φωτοβολταϊκό αποτέλεσμα. Αυτό είναι το φαινόμενο όπου η φωτεινή ενέργεια μετατρέπεται απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια.
* Silicon Semiconductor: Τα ηλιακά πάνελ είναι κατασκευασμένα από πυρίτιο, υλικό ημιαγωγού. Το πυρίτιο έχει μια μοναδική ιδιότητα:μπορεί να γίνει για να ενεργεί σαν αγωγός (επιτρέποντας την ρεύμα της ηλεκτρικής ενέργειας) ή έναν μονωτή (μπλοκάρισμα ηλεκτρικής ενέργειας) ανάλογα με ορισμένες συνθήκες.
Η διαδικασία
1. Απορρόφηση φωτός: Όταν το ηλιακό φως χτυπά ένα ηλιακό πάνελ, τα φωτόνια (μικροσκοπικά πακέτα φωτεινής ενέργειας) απορροφώνται από τα άτομα πυριτίου.
2. Ηλεκτρονική διέγερση: Η απορροφημένη ενέργεια διεγείρει τα ηλεκτρόνια μέσα στα άτομα του πυριτίου, προκαλώντας τα να πηδήξουν σε υψηλότερο επίπεδο ενέργειας.
3. ροή ηλεκτρονίων: Τα διεγερμένα ηλεκτρόνια είναι τώρα ελεύθερα να κινηθούν, δημιουργώντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτό το ρεύμα ρέει σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, δημιουργώντας ένα άμεσο ρεύμα (DC).
4. Ένα ηλιακό πάνελ αποτελείται από δύο στρώματα πυριτίου:ένα θετικά φορτισμένο στρώμα (τύπου Ρ) και ένα αρνητικά φορτισμένο στρώμα (τύπου Ν). Αυτά τα στρώματα συνδέονται μαζί για να σχηματίσουν μια "διασταύρωση P-N".
5. Διαχωρισμός φόρτισης: Όταν το φως χτυπά τη διασταύρωση P-N, τα ηλεκτρόνια τραβούνται προς τη θετική πλευρά (τύπου P) και οι οπές (κενές χώρες όπου έχουν τα ηλεκτρόνια έχουν) τραβούν προς την αρνητική πλευρά (τύπου Ν). Αυτό δημιουργεί ένα διαχωρισμό των χρεώσεων.
6. Έξοδος DC: Ο διαχωρισμός των φορτίων παράγει ένα άμεσο ρεύμα (DC) που ρέει από το θετικό στον αρνητικό τερματικό του ηλιακού πίνακα.
Βασικά στοιχεία
* ηλιακά κύτταρα: Τα θεμελιώδη δομικά στοιχεία ενός ηλιακού πίνακα. Κάθε κύτταρο μετατρέπει την ελαφριά ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια.
* P-N Junction: Η καρδιά του ηλιακού κυττάρου, όπου εμφανίζεται το φωτοβολταϊκό αποτέλεσμα.
* Ενθυλάκωση: Προστατεύει τα ηλιακά κύτταρα από τα στοιχεία.
Γιατί DC;
Τα ηλιακά πάνελ παράγουν ρεύμα DC επειδή το ίδιο το φωτοβολταϊκό αποτέλεσμα δημιουργεί μια άμεση ροή ηλεκτρονίων. Αυτό είναι σε αντίθεση με τους γεννήτριες, οι οποίες παράγουν εναλλασσόμενο ρεύμα (AC).
Σημαντική σημείωση: Ενώ οι ηλιακοί συλλέκτες παράγουν ρεύμα DC, τα περισσότερα σπίτια και οι επιχειρήσεις χρειάζονται δύναμη εναλλασσόμενου ρεύματος. Ως εκ τούτου, ένας μετατροπέας χρησιμοποιείται συνήθως για τη μετατροπή του ηλεκτρικού ρεύματος DC από τους ηλιακούς συλλέκτες σε ηλεκτρική ενέργεια AC που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο σπίτι σας.
