Принципи и компоненте соларне фотонапонске производње енергије

Фотонапонска снагагенерација је технологија која претвара сунчеву светлост директно у електричну енергију засновану на принципу фотонапонског ефекта.

Фотонапонски систем се састоји од следећих важних компоненти

1. Соларни панели (модули): Ово је основни део фотонапонског система, обично састављен од више мономера соларних ћелија. Мономери соларних ћелија користе фотонапонски ефекат да директно претварају примљену сунчеву енергију у електричну енергију.

Кристалне силицијумске соларне ћелије: Ово је најчешћи тип соларних ћелија, који се састоји од кристалне силицијумске плочице са металним мрежастим линијама на горњој површини и металним слојем на доњој површини. Врх ћелије је обично прекривен антирефлексним филмом како би се смањио губитак светлости.

2. Инвертер: Конвертује једносмерну струју (ДЦ) коју генерише соларни панел у наизменичну струју (АЦ), јер куће и индустрије обично користе наизменичну струју. Поред тога, претварач је такође одговоран за синхронизацију са електричном мрежом како би се осигурало да су напон и фаза конзистентни.

3. Контролор: Одговоран за управљање излазном снагом фотонапонског система, спречавање прекомерног пуњења и прекомерног пражњења батерије и обезбеђивање безбедног и стабилног рада система.

4. Батерија: У фотонапонском систему повезаном на мрежу, батерија се користи за складиштење вишка електричне енергије за употребу када је соларна енергија недовољна. У недостатку прикључка на мрежу, батерије су неопходне јер могу да складиште електричну енергију за коришћење ноћу или облачним данима.

5. Систем носача: користи се за фиксирање соларних панела и осигурава да панели могу да приме сунчеву светлост под најбољим углом.

Срж производње соларне енергије је заправо врло једноставна, а то је претварање сунчеве светлости у електричну енергију. Овај процес се постиже „фотонапонским ефектом“.

Главни принципи рада:

1. Апсорпција фотона: Када сунчева светлост сија на површину соларних ћелија (обично направљених од полупроводничких материјала као што је силицијум), полупроводнички материјали у ћелијама апсорбују фотоне (енергетске честице на сунчевој светлости).

2. Генерисање парова електрон-рупа: Апсорбована енергија фотона узрокује да електрони у полупроводничком материјалу скоче из валентног појаса у проводни појас, стварајући тако парове електрон-рупа у батерији. Ови електрони и рупе су носиоци наелектрисања и могу да проводе струју.

3. Уграђено електрично поље: У соларним ћелијама обично постоји ПН спој, који је интерфејс састављен од полупроводника типа П и полупроводника типа Н. На ПН споју се формира уграђено електрично поље услед дифузије и рекомбинације електрона и рупа.

4. Одвајање електричног поља носилаца наелектрисања: Под дејством уграђеног електричног поља, генерисани парови електрон-рупа ће се раздвојити. Електрони ће бити потиснути у област полупроводника Н-типа, док ће рупе бити потиснуте у област полупроводника П-типа.

5. Формирање разлике потенцијала: Услед раздвајања електрона и рупа, на обе стране батерије се формира разлика потенцијала, односно генерише се фото-генерисани напон.

6. Генерисање струје: Када су два пола батерије повезана преко спољашњег кола, електрони ће тећи од полупроводника Н-типа до полупроводника П-типа кроз коло и формирати струју.

7. Претварање у употребљиву електричну енергију: Електрони који теку кроз спољашњост могу напајати оптерећење или се чувати у батерији за каснију употребу.

Укратко, фотонапонска производња енергије је процес претварања сунчеве светлости у електричну енергију, користећи електронске особине полупроводничких материјала за генерисање разлике потенцијала и струје под светлошћу, чиме се постиже конверзија енергије. Ова технологија не захтева гориво и не производи загађење. То је чист и обновљив начин конверзије енергије.

Ако сте заинтересовани за соларну енергију или размишљате о инсталирању система соларне енергије, можете нас контактирати.