Como as células fazem fotovoltaicos convertem a luz solar em eletricidade?

A energia solar está liderando a revolução verde. Se você está pensando em instalar um sistema solar fotovoltaica (PV) em sua casa, você não precisa saber como as células fotovoltaicas funcionam. Seu contratante solar, conhece os detalhes, e eles sabem que tipos de painéis para usar em uma determinada aplicação.

Mas os sistemas fotovoltaicos custar um monte de dinheiro, e os clientes são geralmente interessado em saber o máximo possível sobre os detalhes. Quanto mais você entender, melhor o seu próprio processo de tomada de decisão será.

Uma célula fotovoltaica padrão é uma sanduíche de semicondutor finas, com duas camadas de silício altamente purificada. painéis fotovoltaicos são nada mais do que enormes matrizes de sanduíches semicondutores interligados. sistemas fotovoltaicos utilizáveis ​​composta por todos os tipos de equipamento que protege o usuário de choque elétrico, armazena a energia elétrica em bancos de baterias, e converte a corrente contínua (DC) em corrente alternada (AC), que é o que as pessoas usam em suas casas. Mas, no centro de cada sistema é um processo de conversão simples.

A muda de células fotovoltaicas luz em eletricidade.
A muda de células fotovoltaicas luz em eletricidade.

A célula básica é de cerca de 1 / 100th de uma polegada de espessura, com uma vasta gama de áreas de superfície. A vida típica é mais de 25 anos, e há células no lugar que produziram energia elétrica de forma confiável por mais de 40 anos. Esta longevidade é, em última análise, devido aos revestimentos e estruturas de enquadramento que protegem as células.

Um módulo é um conjunto de células individuais, ligadas em série e arranjos paralelos destinados para se obter um desempenho ideal.

Em uma ligação em série, a tensão é aditivo, durante uma ligação em paralelo, a corrente é aditiva.
Em uma ligação em série, a tensão é aditivo, durante uma ligação em paralelo, a corrente é aditiva.

Uma célula PV típica produz cerca de metade de um volt de saída elétrica. Quando células fotovoltaicas 36 estão ligados em série, o resultado é um módulo de 18 volts. Um módulo ou painel é um número de células individuais interligadas e abrigados em um produto acabado. Um módulo PV típica em uma medidas de aplicação residenciais em torno de 2,5 pés por 5 pés, em qualquer azulado ou preto. Frames ou são de alumínio de cor ou preto, com o último sendo a esmagadora escolha da maioria dos proprietários de casas nos dias de hoje (eles só olhar melhor).

É possível conseguir uma grande variedade de saídas de tensão e corrente, dependendo de como as células individuais são ligados entre si. A quantidade de energia de um módulo pode produzir é uma função da área de superfície total, bem como a quantidade de luz solar que atinge o módulo.

módulos típicos são rectangulares e estão disponíveis numa variedade de tamanhos e configurações. módulos pequenos (do tipo utilizado em calculadoras de mão) de saída inferior a um único watt de potência, enquanto um módulo residencial típica produz cerca de 200 watts de potência, mais ou menos.

Os módulos são caracterizados por:

  • de material celular, ou o tipo de processo de silício que é usado

  • material de vidro

  • conexões de quadro e elétricos

A característica mais importante de uma célula é a composição da estrutura de silício. células cristalinas simples podem ser lançados um lingote de vários cristais. Ou os materiais cristalinos pode também ser depositado como um filme fino, o qual é referido como de silício amorfo.

wafers de silício individuais utilizados para a fabricação de células fotovoltaicas são encaixados com contactos metálicos (fios). As células são revestidas com um material anti-reflexão de modo a que a quantidade máxima de luz solar é absorvida em cada célula.

células cristalinas individuais são mais eficientes do que policristalino porque, em células policristalinas, fronteiras inter-grão introduzir resistência ao fluxo de corrente (que consome energia). silício amorfo é muito menos dispendioso de fabricar, mas é apenas cerca de metade tão eficiente na conversão de luz solar em energia elétrica utilizável. Em termos práticos, isto significa que um sistema amorfa requer duas vezes a área de superfície de saída a mesma quantidade de energia. Dependendo de como a área de superfície muito estiver disponível, isto pode ou não ser um problema. Na maioria das aplicações residenciais, espaço do telhado adequada é limitada, de modo a eficiência é um factor importante.

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