什么是太阳能电池板及其工作原理
什么是 太阳能 太阳能电池板的能量?
太阳是地球能量的主要来源。 太阳能 是直接来自太阳的能量。它也被称为太阳辐射。太阳能以太阳光线的形式到达地球表面。这些光线是一种电磁辐射。太阳能是一种清洁的可再生能源。太阳能电池板是一种利用太阳能并将其转化为电能的技术。只要我们的太阳系中还有太阳发光,这种太阳能就会一直持续下去,也就是再过 50 亿年。
太阳能的潜力是巨大的,因为地球以太阳能的形式接收的电能约为世界日发电量的 20 万倍。简而言之,一个半小时照射到地球表面的太阳光足以满足整个地球一年的消耗。
什么是太阳能电池板及其工作原理
太阳能电池板是光伏电池(又称太阳能电池),由半导体(一种在某些条件下能导电而在其他条件下不能导电的物质)材料(通常是硅)制成。太阳能电池板中使用的其他半导体材料包括砷化镓、磷化铟和硒化铜铟。要制造太阳能电池,需要数以万亿计的硅原子形成硅片层。每个硅原子都含有极其微小的电子。这些微小的电子带有电荷。当阳光照射到电池上时,阳光中的光子会让电子从原子中释放出来,当电子在电池中流动时,就会产生电能。
为了获得额外的电子,制造商通常会在硅的顶层加入磷,使该层带负电荷。同样,底层也会加入硼,从而产生带正电荷的电子。这就在硅层两端形成了电场。
电池两侧的金属导电板有助于收集电子,并将其传输到电线上,在电线上,电子像其他电源一样流动。电池板应垂直于太阳弧线安装,以发挥最大效用。
阳光的强弱取决于日照时间,如果日照时间长,则会有大量电子被撞击,从而产生大量电流。如果是阴天,则移动的电子数量较少,因此电流会减少。
晚上,由于没有阳光,太阳能电池板无法发电,我们需要依靠电池来维持照明。
在均衡配置的情况下,太阳能电池阵列能够在白天产生足够的电力,并在夜间使用。太阳能电池阵将直流电通过充电控制器发送到蓄电池组。然后,逆变器从蓄电池组中获取电力,并将其从直流电转换为交流电。交流电可进一步用于为家庭或商业建筑中的负载供电。
太阳能电池板 效率
太阳能电池板的每个光电模块在标准条件下的额定直流输出功率。典型的功率范围在 100 到 365W 之间。在相同的额定输出功率下,模块的效率决定了模块的面积。效率为 8% 的 230 瓦模块的面积是效率为 16% 的 230 瓦模块的两倍。
单个模块只能产生有限的功率。这就是为什么大多数装置都包含多个模块,为系统增加电压和电流。太阳能电池排列成一个大型组合,称为阵列,这些阵列由数以千计的单个模块组成,起到中央发电站的作用。目前,最佳的太阳光转换率约为 21.5%。
太阳能电池板的好处
太阳能电池板的最大好处之一是提供清洁能源。随着气候变化的到来,世界正在转向可再生能源,而太阳能正被视为一种很好的替代能源。利用像太阳这样的可再生能源,可以减少因温室气体释放而对大气层造成的压力。
太阳能是一种无限的可再生能源。与世界上使用的其他能源相比,它对环境的负面影响最小。它既不会产生温室气体,也不会污染水源。太阳能生产不会产生任何噪音,这对城市居民来说是一大好处。
只要有阳光,世界上任何地方都可以利用太阳能。这对于没有任何电力来源的偏远地区尤其有用。世界上绝大多数人口都生活在用不上电的地方,在这些地区部署独立的解决方案可以对数百万人的生活产生积极影响。
太阳能生产还能减少电力损耗。当生产和供应线路之间有一段距离时,就会损失一部分能量,距离越远,损失的能量就越多。将太阳能电池板直接连接到电灯或屋顶上,可以消除这些损失。
太阳能电池板的安装简便易行,这意味着它可以安装在任何地方,既可以利用垂直空间,也可以利用水平空间。这为小规模项目的安装提供了便利。
利用太阳能生产能源可大大降低成本。因为这是一种取之不尽、用之不竭的能源,不受市场波动的影响。近年来,太阳能电池板生产所用组件的价格大幅下降,使太阳能电池板的价格变得相对便宜和可负担得起。
太阳能电池板没有活动部件,需要的维护较少,如果维护得当,可以使用几十年。一旦系统支付了安装费用,它就可以在剩余的使用寿命内免费发电,大约可以持续 15-20 年。
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