Что такое фотоэлектрическая система?
Сегодня PV является важным вариантом для производства возобновляемой энергии. Греческое слово photo означает свет. Солнечный свет, источник возобновляемой энергии, использующий фотоэлектрические элементы, состоит из бесчисленных источников энергии, так называемых фотонов. Энергия света поглощается с помощью фотоэлектрической системы. Эту задачу выполняют так называемые солнечные элементы, которые сгруппированы в солнечные модули. Солнечные элементы преобразуют энергию света в электрическую энергию. Эта физическая способность также называется фотоэлектрическим эффектом, одноименной для фотоэлектрической технологии.
- Монокристаллические клетки
- Поликристаллические клетки
- Аморфные клетки
Монокристаллические ячейки распиливаются из однородных кристаллических стержней и достигают эффективности до 18 процентов благодаря однородной структуре. Они особенно подходят там, где условия для солнечной системы не идеальны или когда на небольшом участке должно быть много энергии. Они дороги по сравнению с другими типами клеток.
Поликристаллические ячейки изготовлены из неоднородных кристаллических блоков. Они могут быть признаны по их типичной кристаллической структуре, достигают эффективности от 11 до 14 процентов и обычно имеют хорошее соотношение цены и качества.
В случае аморфных элементов - элементов без упорядоченной структуры - кремний испаряется на элемент-носитель. Используя этот процесс, модули солнечной системы могут быть изготовлены с особенно тонкими слоями толщины, которые достигают эффективности от шести до восьми процентов. Стоимость является самой дешевой по сравнению с другими типами модулей.
В то время как монокристаллические солнечные элементы обладают наивысшей эффективностью, тонкопленочные элементы обеспечивают лучший коэффициент сбора. Другими словами, по сравнению с количеством энергии, используемой в производстве, они преобразуют много солнечного излучения в электрическую энергию в течение своей жизни.
Структура и функционирование фотоэлектрической системы
Фотоэлектрическая структура состоит из нескольких компонентов. Мы хотели бы представить их вам подробно в следующих разделах. Но сначала мы дадим обзор отдельных компонентов:
- Солнечная батарея: это самая маленькая единица, в которой солнечный свет может быть захвачен.
- Солнечный модуль: это соединение нескольких солнечных элементов. Это необходимо, потому что в отдельных солнечных элементах может генерироваться только небольшое количество электроэнергии.
- Защитный слой: защищает чувствительную солнечную технологию с пластиковым покрытием или стеклянной крышей.
- Солнечный генератор: к модулю подключено несколько модулей.
- Инвертор: требуется, если вы хотите подать сгенерированный постоянный ток в сеть общего пользования.
Солнечный генератор и солнечный модуль как часть фотоэлектрической системы
Так называемый солнечный генератор, который состоит из множества солнечных модулей, установлен так, чтобы он захватывал как можно больше солнца. Солнечные модули соединены либо параллельно, либо последовательно. Несколько солнечных элементов собрано для одного солнечного модуля, так сказать, они являются наименьшим солнечным компонентом.
Фотоэлемент как часть фотоэлектрической системы
Полупроводниковый материал кремний, из которого сегодня изготавливается большинство солнечных элементов, преобразует световую энергию солнца в электричество. Вот как это работает: типичный солнечный элемент состоит из двух кремниевых пластин, которые лежат друг на друге. Тромбоциты легируются по-разному. Это технический термин для введения посторонних атомов, таких как бор или фосфор, в кристаллическую структуру кремния. Как так называемые дефекты, они изменяют электрические свойства кремния, так что генерируется электрическое напряжение. Донорство или легирование, таким образом, увеличивает электропроводность полупроводникового материала кремния. Между двумя уже описанными кремниевыми пластинками создается своего рода пограничный слой.
Почему на солнечных элементах есть решетка?
Через них могут проходить только электрические заряды, испускаемые солнечным светом (электроны и дырки). Передняя и задняя части кремниевых пластин снабжены металлическими контактами, например, в виде слоя алюминия или серебра. Этот слой наносится на тромбоциты с помощью процесса трафаретной печати. Слой напечатан в виде сетки на передней части пластины, чтобы достаточное количество солнца могло достичь слоя кремния под ним. Металлический контактный слой будет отражать любое количество световых лучей и, таким образом, уменьшать выход фотоэлектрической системы. Чтобы предотвратить это, нитрид кремния или оксид титана испаряются на контактный слой.
Необходимо преобразование постоянного тока в переменный ток
Когда солнечный свет попадает на солнечный элемент, он инициирует движение частиц: электрический ток. Если вы хотите использовать этот технически связанный постоянный ток в домашнем хозяйстве для управления небольшими и большими электрическими приборами, его необходимо преобразовать в переменный ток, который можно использовать. Это электричество можно использовать в домашнем хозяйстве для работы со всеми электрическими устройствами - от электромобилей (электронных мобильных телефонов), компьютеров, фенов, холодильников и стиральных машин. Преобразование постоянного тока в так называемый переменный ток также необходимо, если вы хотите подавать излишки электроэнергии в сеть общего пользования в дополнение к собственному потреблению и возможному хранению электроэнергии.
Инверторы как часть фотоэлектрической системы
Так называемый фотоэлектрический преобразователь преобразует постоянный ток в переменный ток. Таким образом, он образует связь между фотоэлектрической системой и энергосистемой. Постоянный ток течет от солнечного модуля по линиям постоянного тока к инвертору.
Если фотоэлектрическая система подключена к сети, то есть подключена к сети общего пользования, солнечная энергия, преобразованная инвертором в переменный ток, поступает в сеть общего пользования. За это оператор станции получает вознаграждение, которое называется входным вознаграждением.
Фотогальваника для собственного потребления становится все более привлекательной
Тем не менее, входной тариф становится менее важным в качестве стимула для установки фотоэлектрической системы: в течение долгого времени солнечный тариф был достаточной причиной для установки фотоэлектрической системы на крыше. Потому что в дополнение к зеленой солнечной энергии, он также гарантировал своим операторам хороший источник дохода. С предписанным государством устойчивым снижением льготного тарифа, который в настоящее время достиг восьми-двенадцати процентов и продолжает снижаться, он теряет свою привлекательность, а аргумент продаж теряет силу. Для этого самопотребление становится центром рассмотрения прибыльности фотоэлектрической системы.
Покупная электроэнергия значительно дороже собственной электроэнергии
Потому что те, кто в настоящее время могут производить электроэнергию, требуемую в их собственных домохозяйствах для 11-13 центов, сами при таких затратах на производство электроэнергии ниже приблизительно 28 центов, за которые сегодня электроэнергия покупается в государственной сети. И это, в свою очередь, действительно того стоит. Потому что ценовое преимущество самостоятельно потребляемой электроэнергии в 13 центов по сравнению с сетевым электричеством в 28 центов и более очевидно. Однако, только если существует возможность буферизации, то есть сохранения солнечной энергии, получаемой из солнечной энергии.
Не уверены, является ли фотоэлектрическая система финансово выгодной? Прочтите проверку фактов в нашей статье «Стоит ли фотоэлектрическое оборудование на моей крыше?».
Хранение электричества как часть фотоэлектрической системы
Подходящее устройство накопления энергии, с помощью которого солнечная энергия может временно накапливаться, имеет смысл, поскольку выходы фотоэлектрической системы зависят от солнца. И в большинстве домашних хозяйств большая часть электроэнергии потребляется не в полдень, когда солнце достигает максимума, а утром и вечером. Буферизованная солнечная энергия может быть вызвана с задержкой по времени, что делает интересной тему хранения электроэнергии и делает привлекательной концепцию фотоэлектрической системы для выработки собственной энергии. Помимо прочего, это также может быть важно, если система подогрева топливных элементов сочетается с фотоэлектрическими элементами.
Свинцовые и литий-ионные аккумуляторы
Хранение электроэнергии помогает домохозяйству значительно увеличить долю потребления электроэнергии от солнечной энергии. Мы говорим о более чем 60 процентах с буфером вместо 20 процентов без него. В настоящее время существует целый ряд различных систем хранения электроэнергии. В сочетании с фотоэлектрической системой с типичным режимом работы (для собственного потребления и / или подачи) в основном используются устройства накопления электроэнергии на основе электрохимического накопителя. Например:
- Свинцовые батареи
- Литий-ионные аккумуляторы
Свинцовые аккумуляторы знакомы многим по машине. Потому что здесь они обычно используются в качестве стартового аккумулятора. Хотя они дешевы, они достигают низкой эффективности только от 80 до 85 процентов. Кроме того, свинцовые аккумуляторы часто регистрируют только 2000 циклов зарядки и должны заменяться каждые 10 лет в солнечной системе.
Литий-ионные аккумуляторы используются, например, в смартфонах, планшетах или ноутбуках и имеют эффективность от 90 до 95 процентов без значительных потерь памяти. В дополнение к высокой плотности энергии, благодаря которой электроэнергия может храниться компактно, они иногда достигают более 5000 циклов зарядки и могут использоваться в солнечной системе не менее 20 лет.
Советы по поводу всего, что связано с фотогальваникой
Тема фотовольтаики очень обширна и вряд ли может быть полностью представлена на одной странице. Поэтому в следующей таблице вы найдете все соответствующие статьи по этой теме. Кроме того, мы собрали много информации в статье «Преимущества фотоэлектрического оборудования», которая может помочь вам перед принятием решения о покупке.
| предметы | Краткое описание |
|---|---|
| Фотовольтаическое финансирование | Если у вас нет собственной крыши и вы все еще хотите вырабатывать собственное электричество, вы также можете арендовать фотоэлектрическую систему. |
| Типы монтажа фотоэлектрической системы | Для всех тех, кто уже рассматривает возможность покупки и уже участвует в установке, этот пост рекомендуется. |
| Фотоэлектрическое обслуживание | Для владельцев электростанций важно, чтобы производство электроэнергии работало правильно и в долгосрочной перспективе. Техническое обслуживание имеет важное значение для этого. |
| Stromcloud | Так называемое облако электричества - это решение для всех, кто летом производит лишнее электричество и не хочет его подавать. |
| Полная фотоэлектрическая система | Преимущество комплексных систем заключается в том, что все важные компоненты поставляются в одном комплекте. Они не должны быть исследованы или приобретены отдельно |