Che cosa è il Solare Energia del pannello solare?
Il sole è la fonte primaria di energia della Terra. Energia solare è l'energia che proviene direttamente dal sole. È anche chiamata radiazione solare. L'energia solare raggiunge la superficie terrestre sotto forma di raggi solari. Questi raggi sono una forma di radiazione elettromagnetica. L'energia solare offre una fonte di energia pulita e rinnovabile. Il pannello solare è la tecnologia che sfrutta l'energia del sole e la rende utilizzabile sotto forma di elettricità. Questa energia solare continuerà a esistere finché il sole brillerà nel nostro sistema solare, ovvero per altri 5 miliardi di anni.
Il potenziale dell'energia solare è enorme: circa 200.000 volte la capacità di generazione elettrica giornaliera mondiale viene ricevuta dalla Terra sotto forma di energia solare. In breve, la quantità di luce solare che colpisce la superficie terrestre in un'ora e mezza è sufficiente ad alimentare l'intero fabbisogno energetico del pianeta per un anno.
Cosa sono i pannelli solari e come funzionano
I pannelli solari sono celle fotovoltaiche (note anche come celle solari), realizzate in materiale semiconduttore (una sostanza che può condurre elettricità in alcune condizioni ma non in altre), solitamente silicio. Altri esempi di materiali semiconduttori impiegati nei pannelli solari includono arseniuro di gallio, fosfuro di indio e seleniuro di rame e indio. Per realizzare una cella solare, sono necessari trilioni di atomi di silicio sotto forma di uno strato di wafer. Ogni atomo di silicio contiene elementi estremamente piccoli e minuscoli chiamati elettroni. Questi minuscoli elettroni trasportano una carica elettrica. Quando la luce solare colpisce le celle, i fotoni presenti nella luce solare rilasciano gli elettroni dai loro atomi e, mentre gli elettroni attraversano la cella, producono elettricità.
Per ottenere elettroni extra, i produttori solitamente iniettano fosforo nello strato superiore di silicio, con una carica negativa. Analogamente, lo strato inferiore viene dosato con boro, che si traduce in elettroni con carica positiva. Tutto ciò si traduce nella creazione di un campo elettrico alle estremità degli strati di silicio.
Le piastre metalliche conduttive sui lati della cella aiutano a raccogliere gli elettroni e a trasferirli al filo, dove fluiscono come qualsiasi altra fonte di elettricità. I pannelli dovrebbero essere montati perpendicolarmente all'arco solare per massimizzarne l'utilità.
A seconda della luce solare, se è intensa, molti elettroni verranno investiti, causando un flusso di corrente elettrica. Se è nuvoloso, ci sarà un piccolo numero di elettroni in movimento, quindi la corrente sarà ridotta.
Di notte, poiché non c'è luce solare, il pannello solare non produce energia elettrica e dobbiamo fare affidamento sulle batterie per tenere accese le luci.
In una configurazione ben bilanciata, il pannello solare è in grado di generare energia sufficiente durante il giorno da poter essere utilizzata anche di notte. Il pannello solare invia corrente continua (CC) al banco batterie tramite il regolatore di carica. L'inverter preleva quindi l'energia dal banco batterie e la converte da corrente continua a corrente alternata (CA). La corrente CA può essere utilizzata per alimentare carichi in abitazioni o edifici commerciali.
pannello solare Efficienza
Ogni modulo fotovoltaico del pannello solare è classificato in base alla sua potenza di uscita in corrente continua in condizioni standard. L'intervallo di potenza tipico è compreso tra 100 e 365 W. L'efficienza di un modulo a parità di potenza nominale determina l'area del modulo. Un modulo da 230 W con un'efficienza dell'8% avrà un'area doppia rispetto a un modulo da 230 W con un'efficienza di 16%.
Un singolo modulo può produrre solo una quantità limitata di energia. Ecco perché la maggior parte delle installazioni contiene più moduli che aggiungono tensione e corrente al sistema. Le celle solari sono disposte in grandi gruppi chiamati array, composti da migliaia di moduli singoli che funzionano come centrali elettriche. Attualmente, il miglior tasso di conversione della luce solare raggiunto è di circa 21,51 TP3T.
Vantaggi dei pannelli solari
Uno dei maggiori vantaggi dei pannelli solari è la loro capacità di fornire energia pulita. Con l'avvento del cambiamento climatico, il mondo si sta orientando verso fonti di energia rinnovabili e il solare è considerato una valida alternativa. L'utilizzo di fonti di energia rinnovabili come il sole ridurrebbe la pressione sull'atmosfera causata dal rilascio di gas serra.
L'energia solare è una fonte energetica rinnovabile illimitata. Ha il minor impatto ambientale rispetto ad altre fonti di energia utilizzate al mondo. Non produce gas serra né inquina le acque. La produzione di energia solare non crea rumore, il che rappresenta un grande vantaggio per la popolazione urbana.
L'energia solare può essere utilizzata ovunque nel mondo, purché ci sia il sole. Questo è particolarmente utile per le aree remote che non hanno accesso a nessuna fonte di elettricità. La stragrande maggioranza della popolazione mondiale vive in luoghi senza accesso all'elettricità; in queste aree potrebbero essere implementate soluzioni indipendenti, con un impatto positivo su milioni di vite.
La produzione di energia solare riduce anche le perdite di potenza. Parte dell'energia viene persa quando c'è una certa distanza tra le linee di produzione e quelle di distribuzione; maggiore è la distanza, maggiore è la perdita di energia. L'installazione di pannelli solari collegati direttamente alle luci o sul tetto elimina queste perdite.
L'installazione dei pannelli solari è semplice e intuitiva, il che significa che possono essere installati ovunque, sfruttando sia gli spazi verticali che quelli orizzontali. Questo aspetto facilita l'installazione di progetti di piccole dimensioni.
La produzione di energia dal sole riduce significativamente i costi. Trattandosi di una fonte di energia inesauribile e non soggetta alle fluttuazioni del mercato, il recente sviluppo ha ridotto significativamente i prezzi dei componenti utilizzati nella produzione di pannelli solari, rendendoli relativamente economici e accessibili negli ultimi anni.
I pannelli solari non hanno parti mobili, richiedono meno manutenzione e possono durare decenni se adeguatamente manutenuti. Una volta che il sistema ha recuperato i costi di installazione, produce elettricità gratuita per il resto della sua vita utile, che potrebbe essere di circa 15-20 anni.
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