Solar-ը բացատրեց ֆոտոգալվանային և էլեկտրաէներգիան

Ֆոտովոլտային բջիջները արևի լույսը վերածում են էլեկտրականության

Ֆոտովոլտային (PV) բջիջը, որը սովորաբար կոչվում է արևային մարտկոց, ոչ մեխանիկական սարք է, որը փոխակերպում է արևի լույսն ուղղակիորեն էլեկտրականության: Որոշ ՖՎ բջիջներ կարող են արհեստական ​​լույսը վերածել էլեկտրականության:

Ֆոտոնները կրում են արեգակնային էներգիա

Արևի լույսը կազմված է ֆոտոններից կամ արեգակնային էներգիայի մասնիկներից։ Այս ֆոտոնները պարունակում են էներգիայի տարբեր քանակություններ, որոնք համապատասխանում են ալիքի տարբեր երկարություններին

Ա

Էլեկտրաէներգիայի հոսքը

Էլեկտրոնների շարժումը, որոնցից յուրաքանչյուրը կրում է բացասական լիցք, դեպի բջջի առջևի մակերեսը ստեղծում է էլեկտրական լիցքի անհավասարակշռություն բջջի առջևի և հետևի մակերևույթների միջև: Այս անհավասարակշռությունը, իր հերթին, ստեղծում է լարման ներուժ, ինչպիսին է մարտկոցի բացասական և դրական տերմինալները: Բջջի վրա գտնվող էլեկտրական հաղորդիչները կլանում են էլեկտրոնները: Երբ հաղորդիչները էլեկտրական միացումում միացված են արտաքին բեռի, օրինակ՝ մարտկոցի, էլեկտրականությունը հոսում է շղթայում:

Ֆոտովոլտային համակարգերի արդյունավետությունը տատանվում է ըստ ֆոտոգալվանային տեխնոլոգիայի

Արդյունավետությունը, որով ՖՎ բջիջները փոխակերպում են արևի լույսը էլեկտրականության, կախված է կիսահաղորդչային նյութի տեսակից և ՖՎ բջիջների տեխնոլոգիայից: Առևտրային հասանելի ՖՎ մոդուլների արդյունավետությունը միջինը 10%-ից պակաս էր 1980-ականների կեսերին, մինչև 2015 թվականը հասավ մոտ 15%-ի և այժմ մոտենում է 20%-ի ժամանակակից ժամանակակից մոդուլների համար: Փորձարարական ՖՎ բջիջները և ՖՎ բջիջները խորշ շուկաների համար, ինչպիսիք են տիեզերական արբանյակները, հասել են մոտ 50% արդյունավետության:

Ինչպես են աշխատում ֆոտոգալվանային համակարգերը

ՖՎ բջիջը ՖՎ համակարգի հիմնական շինանյութն է: Առանձին բջիջների չափերը կարող են տարբեր լինել մոտ 0,5 դյույմից մինչև մոտ 4 դյույմ լայնությամբ: Այնուամենայնիվ, մեկ բջիջը արտադրում է միայն 1 կամ 2 Վտ, ինչը բավարար է միայն փոքր օգտագործման համար, օրինակ՝ հաշվիչների կամ ձեռքի ժամացույցների սնուցման համար:

ՖՎ բջիջները էլեկտրականորեն միացված են փաթեթավորված, եղանակից ամուր ՖՎ մոդուլի կամ վահանակի մեջ: ՖՎ մոդուլները տարբերվում են չափերով և էլեկտրաէներգիայի քանակով, որը նրանք կարող են արտադրել: ՖՎ մոդուլի էլեկտրաէներգիա արտադրող հզորությունը մեծանում է մոդուլի կամ մոդուլի մակերեսի բջիջների քանակի հետ: ՖՎ մոդուլները կարող են միացվել խմբերով՝ ՖՎ զանգված ձևավորելու համար: ՖՎ զանգվածը կարող է կազմված լինել երկու կամ հարյուրավոր ՖՎ մոդուլներից: ՖՎ մոդուլների քանակը, որոնք միացված են ՖՎ զանգվածում, որոշում է զանգվածի էլեկտրաէներգիայի ընդհանուր քանակը:

Ֆոտովոլտային բջիջները արտադրում են ուղղակի հոսանքի (DC) էլեկտրականություն: Այս DC էլեկտրաէներգիան կարող է օգտագործվել մարտկոցներ լիցքավորելու համար, որոնք, իրենց հերթին, սնուցում են սարքերը, որոնք օգտագործում են ուղղակի հոսանքի էլեկտրաէներգիա: Գրեթե ամբողջ էլեկտրաէներգիան մատակարարվում է որպես փոփոխական հոսանք (AC) էլեկտրաէներգիայի փոխանցման և բաշխման համակարգերում: Սարքեր կանչված

ՖՎ բջիջները և մոդուլները կարտադրեն ամենամեծ քանակությամբ էլեկտրաէներգիա, երբ նրանք ուղղակիորեն ուղղված են դեպի արևը: ՖՎ մոդուլները և զանգվածները կարող են օգտագործել հետագծման համակարգեր, որոնք մոդուլները տեղափոխում են դեպի արևը մշտապես նայելու համար, սակայն այդ համակարգերը թանկ են: ՖՎ համակարգերի մեծամասնությունը մոդուլներ ունի ֆիքսված դիրքով, մոդուլներն ուղիղ դեպի հարավ (հյուսիսային կիսագնդում` հարավային կիսագնդում ուղղակի հյուսիս) և այնպիսի անկյան տակ, որը օպտիմալացնում է համակարգի ֆիզիկական և տնտեսական աշխատանքը:

Արևային ֆոտովոլտային բջիջները խմբավորվում են վահանակների (մոդուլների) մեջ, և վահանակները կարող են խմբավորվել տարբեր չափերի զանգվածների՝ փոքրից մեծ քանակությամբ էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար, օրինակ՝ անասունների ջրի համար ջրի պոմպերի սնուցման, տների համար էլեկտրաէներգիա ապահովելու կամ կոմունալ ծառայությունների համար: մասշտաբով էլեկտրաէներգիայի արտադրություն.

Աղբյուր՝ Վերականգնվող էներգիայի ազգային լաբորատորիա (հեղինակային իրավունքով)

Ֆոտովոլտային համակարգերի կիրառում

Ամենափոքր ֆոտովոլտային համակարգերի հոսանքի հաշվիչներ և ձեռքի ժամացույցներ: Ավելի մեծ համակարգերը կարող են էլեկտրաէներգիա մատակարարել ջուրը մղելու, կապի սարքավորումները սնուցելու, մեկ տան կամ բիզնեսի համար էլեկտրաէներգիա մատակարարելու կամ հազարավոր էլեկտրաէներգիայի սպառողների էլեկտրաէներգիա մատակարարող մեծ զանգվածներ ստեղծելու համար:

ՖՎ համակարգերի որոշ առավելություններ են

â¢PV համակարգերը կարող են էլեկտրաէներգիա մատակարարել այն վայրերում, որտեղ էլեկտրաէներգիայի բաշխման համակարգեր (էլեկտրագծեր) գոյություն չունեն, ինչպես նաև կարող են էլեկտրաէներգիա մատակարարել
â¢PV զանգվածները կարող են արագ տեղադրվել և կարող են լինել ցանկացած չափի:
â¢Շենքերի վրա տեղակայված ՖՎ համակարգերի շրջակա միջավայրի ազդեցությունը նվազագույն է:

Աղբյուր՝ Վերականգնվող էներգիայի ազգային լաբորատորիա (հեղինակային իրավունքով)

Աղբյուր՝ Վերականգնվող էներգիայի ազգային լաբորատորիա (հեղինակային իրավունքով)

Ֆոտովոլտաիկների պատմություն

Առաջին գործնական ՖՎ բջիջը մշակվել է 1954 թվականին Bell Telephone-ի հետազոտողների կողմից: Սկսած 1950-ականների վերջից, ՖՎ բջիջներն օգտագործվում էին ԱՄՆ տիեզերական արբանյակների սնուցման համար: 1970-ականների վերջին ՖՎ պանելները էլեկտրաէներգիա էին ապահովում հեռահար կամ

ԱՄՆ-ի Էներգետիկ տեղեկատվության վարչությունը (EIA) գնահատում է, որ կոմունալ մասշտաբի ՖՎ էլեկտրակայաններում արտադրված էլեկտրաէներգիան 2008-ին 76 միլիոն կվտժ-ից (կՎտժ) ավելացել է մինչև 69 միլիարդ (կՎտժ) 2019-ին: Կոմունալ մասշտաբի էլեկտրակայաններն ունեն առնվազն 1000 կիլովատտ (կամ մեկ մեգավատ) էլեկտրաէներգիա արտադրող հզորություն։ ՇՄԱԳ գնահատմամբ՝ 2019 թվականին ցանցին միացված փոքր ՖՎ համակարգերից 33 միլիարդ կՎտ/ժ է արտադրվել՝ 2014 թվականի 11 միլիարդ կՎտ/ժ-ից: Շատերը գտնվում են շենքերի վրա և երբեմն կոչվում են