Nispeten yakın zamanda, özel evlere bağımsız olarak elektrik sağlama fikri harika kabul edildi. Bugün nesnel bir gerçekliktir. Avrupa'da güneş panelleri neredeyse tükenmez bir ucuz enerji kaynağı olduğu için uzun süredir kullanılmaktadır. Ülkemizde bu tür cihazlardan elektrik elde edilmesi sadece popülerlik kazanmaktadır. Bu işlem çok hızlı gerçekleşmez ve bunun nedeni de yüksek maliyetlerinin olmasıdır.
Güneş pilinin çalışma prensibi, farklı maddelerle (bor ve fosfor) kaplanmış iki silikon plakada, güneş ışığının etkisi altında bir elektrik akımının oluşmasına dayanır. Fosforla kaplı plakada serbest elektronlar belirir.
Boru ile kaplanmış plakalarda eksik parçacıklar oluşur. Elektronlar güneş ışığının etkisi altında hareket etmeye başlar. Güneş panellerinde elektrik akımı bu şekilde üretilir. Kaplanmış ince bakır telleriher pilden akım çekin ve amacına yönlendirin.
Bir plaka küçük bir ampulü çalıştırabilir. Sonuç kendini gösteriyor. Güneş panellerinin eve yeterli gücü sağlaması için alanlarının oldukça büyük olması gerekir.
Silikon dişliler
Yani, güneş pilinin prensibi açıktır. Akım, ultraviyole ışığın özel plakalar üzerindeki etkisiyle üretilir. Bu tür plakaları oluşturmak için malzeme olarak silikon kullanılıyorsa, pillere silikon (veya silikon hidrojen) denir.
Bu tür ekler çok karmaşık üretim sistemleri gerektirir. Bu da ürünlerin maliyetini büyük ölçüde etkiler.
Silikon güneş pilleri birçok tipte gelir.
Tek kristal dönüştürücüler
Köşeleri eğimli panellerdir. Renkleri her zaman saf siyahtır.
Tek kristal dönüştürücülerden bahsedersek, güneş pilinin çalışma prensibi kısaca orta verimli olarak tanımlanabilir. Böyle bir pilin ışığa duyarlı elemanlarının tüm hücreleri tek bir yöne yönlendirilir.
Bu, benzer sistemler arasında en yüksek sonucu almanızı sağlar. Bu pil türünün verimliliği %25'e ulaşır.
Dezavantajı, bu tür panellerin her zaman güneşe bakması gerektiğidir.
Güneş bulutların arkasına saklanırsa, ufka inerse veya henüz yükselmediyse, piller oldukça zayıf bir akım üretecektir.güç.
Polikristal
Bu mekanizmaların plakaları her zaman kare, koyu mavidir. Yüzeyleri homojen olmayan silikon kristalleri içerir.
Polikristal pillerin verimliliği, monokristal modellerinki kadar yüksek değildir. % 18'e ulaşabilir. Ancak bu dezavantaj, aşağıda tartışılacak olan avantajlarla telafi edilir.
Bu tip güneş pilinin çalışma prensibi, onların sadece saf silikondan değil, aynı zamanda geri dönüştürülmüş malzemelerden de yapılmasına olanak tanır. Bu, ekipmanda bulunan bazı kusurları açıklar. Bu tür mekanizmaların ayırt edici bir özelliği, bulutlu havalarda bile elektrik akımını oldukça verimli bir şekilde üretebilmeleridir. Böyle kullanışlı bir kalite, dağınık güneş ışığının günlük olarak yaygın olduğu yerlerde onları vazgeçilmez kılar.
Amorf silikon paneller
Amorf paneller diğerlerinden daha ucuzdur, bu güneş pilinin çalışma prensibini ve tasarımını belirler. Her panel birkaç çok ince silikon katmanından oluşur. Malzeme parçacıklarının bir vakumda folyo, cam veya plastik üzerine püskürtülmesiyle yapılırlar.
Panellerin verimliliği önceki modellere göre çok daha azdır. %6'ya ulaşır. Silikon tabakalar güneşte hızla yanar. Bu pilleri altı ay kullandıktan sonra, verimlilikleri %15 ve bazen 20'ye kadar düşecek.
İki yıllık çalışma, aktif bileşenlerin kaynağını tamamen tüketecek ve panelin değiştirilmesi gerekecek.
Ancak bu pillerin hala satın alınmasının iki artısı var. İlk olarak, bulutlu havalarda bile çalışırlar. İkincisi, daha önce de belirtildiği gibi, diğer seçenekler kadar pahalı değiller.
Hibrit fotoğraf dönüştürücüler
Amorf silikon, mikro kristallerin düzenlenmesinin temelidir. Güneş pilinin çalışma prensibi onu polikristal panele benzetmektedir. Bu tip piller arasındaki fark, örneğin bulutlu bir günde veya şafakta, dağınık güneş ışığı koşullarında daha yüksek güçte bir elektrik akımı üretebilmeleridir.
Ayrıca piller sadece güneş ışığının etkisi altında değil aynı zamanda kızılötesi spektrumda da çalışır.
Polimer film güneş dönüştürücüler
Silikon panellere alternatif olan bu alternatif, güneş paneli pazarında lider olma şansına sahiptir. Birkaç katmandan oluşan bir filme benziyorlar. Bunların arasında alüminyum iletkenlerden oluşan bir ızgarayı, aktif maddenin bir polimer tabakasını, organik maddeden yapılmış bir substratı ve bir koruyucu filmi ayırt edebiliriz.
Bu tür fotoseller birbirleriyle birleşerek rulo tipi bir film güneş pili oluştururlar. Bu paneller silikon panellerden daha hafif ve daha kompakttır. Üretimlerinde pahalı silikon kullanılmaz ve üretim sürecinin kendisi o kadar pahalı değildir. Bu, rulo panelin diğerlerinden daha ucuz olmasını sağlar.
Güneş panellerinin çalışma prensibi verimlerinin çok yüksek olmamasını sağlar.
%7'ye ulaşır.
Bu tip panellerin üretim sürecifotoselli film üzerine çok katmanlı baskıya indirgenir. Danimarka'da üretilmiştir.
Diğer bir avantaj, rulo pili kesip herhangi bir boyut ve şekle sığdırabilme yeteneğidir.
Yalnızca bir eksi. Piller yeni üretilmeye başlandı, bu yüzden onları elde etmek hala oldukça zor.
Ancak bu öğelerin tüketiciler arasında hızla hak edilmiş bir itibar kazanacağına ve bunun da üreticilere daha büyük ölçekte üretim yapma fırsatı vereceğine inanmak için nedenler var.
Güneş enerjisiyle ısıtılan evler
Bir evi ısıtmak için bir güneş pilinin çalışma prensibi, onları yukarıda açıklanan tüm cihazlardan kökten ayırır. Bu tamamen farklı bir cihaz. Açıklama aşağıdaki gibidir.
Güneş enerjisiyle ısıtma sisteminin ana parçası, ışığını alan ve onu kinetik enerjiye dönüştüren bir kollektördür. Bu öğenin alanı 30 ila 70 metrekare arasında değişebilir.
Kollektörü sabitlemek için özel teknik kullanılır. Plakalar metal kontaklarla birbirine bağlanır.
Sistemin bir sonraki bileşeni depolama kazanıdır. Kinetik enerjiyi termal enerjiye dönüştürür. Yer değiştirmesi 300 litreye ulaşabilen ısıtma suyunun içinde yer alır. Bazen bu tür sistemler ek kuru yakıt kazanları tarafından desteklenir.
Sistemi tamamlayınIsıtılmış sıvının tüm alanlarına dağılmış ince bakır borulardan dolaştığı güneş enerjisiyle ısıtılan duvar ve zemin elemanları. Panellerin düşük başlangıç sıcaklığı ve ısı transferinin homojenliği nedeniyle oda yeterince hızlı ısınır.
Güneş enerjisiyle ısıtma nasıl çalışır?
Güneş panellerinin ultraviyole ışıkla nasıl çalıştığına daha yakından bakalım.
Kollektörün sıcaklığı ile depolama elemanının sıcaklığı arasında fark var. Çoğu zaman antifriz eklenen su olan ısı taşıyıcı sistem içinde dolaşmaya başlar. Akışkanın yaptığı iş tam olarak kinetik enerjidir.
Sıvı sistemin katmanlarından geçerken, kinetik enerji evi ısıtmak için kullanılan ısıya dönüştürülür. Taşıyıcının bu dolaşım süreci odaya ısı sağlar ve günün ve yılın herhangi bir saatinde depolanmasını sağlar.
Güneş panellerinin nasıl çalıştığını bulduk.
