Știți care sunt panourile solare , cum funcționează și cum să le utilizați? Să aruncăm o lumină asupra acestei tehnologii curate pentru a produce energie electrică fără a polua.
Ce sunt panourile solare
Sunt panouri concepute pentru a recupera energia din radiațiile solare și pentru a o transforma în căldură sau electricitate.
Panou termic solar . Când servește pentru a transforma razele soarelui în căldură, acesta va încălzi un fluid. Este folosit, de exemplu, pentru încălzirea apei într-o casă sau într-un sistem de încălzire .
Panou solar fotovoltaic. Când transformă direct lumina solară în energie electrică, folosind celule fotovoltaice parțial compuse din materiale semiconductoare. Este folosit de exemplu pentru a produce energie pentru a fi consumată într-o casă.
Există, de asemenea , panouri hibride care cuplă solare termice cu cele solare fotovoltaice.
Eficiența a panourilor depinde foarte mult de materialele din care sunt realizate: acesta ajunge la mai mult de 25% în cazul în care acestea sunt realizate din siliciu monocristalin, comparativ cu 7% pentru panouri formate din puncte cuantice.
Cum se realizează un panou fotovoltaic
Este un modul plat format dintr-o serie de celule fotovoltaice , care sunt dispozitivul electric real care transformă energia luminii direct în energie electrică prin efectul fotovoltaic.
Când lumina soarelui lovește celulele, datorită diferențelor de încărcare, se generează o reacție fizică care poate crea un câmp electric cu curent direct.
Celulele sunt formate din două sau mai multe straturi de material semiconductor, unul pozitiv 'dopat' (siliconul de tip P) cu introducerea atomilor de bor, iar celălalt negativ 'dopat' (siliciu de tip N) cu cantități mici de fosfor. Prin punerea în contact a celor două straturi, se obține o joncțiune PN.
Când un electron se deplasează de la un cristal la altul, se poate forma o „gaură” care se comportă ca o sarcină pozitivă.
Electronul și „gaura” scapă de fiecare parte a acestei joncțiuni PN (electronii merg spre N și găurile spre P), creând o diferență de potențial (măsurată în volți). Prin urmare, celula fotovoltaică produce prin urmare curent continuu .
Definiția unei celule fotovoltaice
Este un dispozitiv care transformă energia luminii în energie electrică . Utilizează principiul efectului fotoelectric, prin care un foton incident (lumină) poate separa un electron de un atom.
Diferitele tipuri de semiconductoare utilizate
Există diferite tipuri de celule fotovoltaice și procese de producție a energiei electrice, dar siliciul rămâne cel mai utilizat material semiconductor. Performanțele sale sunt măsurate pe baza eficienței , care este procentul de energie lumină convertită efectiv în energie electrică .
În panourile existente pe piață, semiconductoarele utilizate, de la cele mai scumpe până la cele mai scumpe, sunt:
- siliciu amorf (eficiență 8%)
- siliciu policristalin (16-18%)
- siliciu policristalin (19-21%)
Utilizările panourilor solare
Astăzi sunt utilizate în principal pentru furnizarea de energie sateliților, pentru uz casnic sau industrial, pentru mici dispozitive de utilizare zilnică, pentru centrale solare și pentru unele mijloace de transport. Proiectele majore de utilizare în viitor se referă în principal la transporturi și la instalații solare mari, unde soarele este abundent.
În viața de zi cu zi
De sateliți necesită energie și nu poate fi conectat la cablu Pământ, astfel încât au nevoie de propria lor sursă de energie pentru a fi auto - suficient. Soluția este de a le alimenta cu panouri solare, deoarece acestea beneficiază de o expunere bună la soare. În plus, odată ce sunt pe orbită, acestea au un necesar energetic scăzut.
Pentru uz casnic, panourile sunt instalate pe acoperișurile caselor pentru a avea producție privată de energie. În timp ce costul instalației poate părea ridicat, această sursă regenerabilă devine profitabilă pe termen lung, generând economii substanțiale.
Unele obiecte din viața de zi cu zi sunt electrice , astfel încât prin montarea unor panouri mici, de exemplu lămpi stradale, acestea devin autosuficiente.
Panourile sunt utilizate pentru centrale solare mari , care furnizează o sursă de energie curată pentru sute de mii de case.
În transport
Utilizarea fotovoltaică în transportul este încă rară, există doar prototipuri de avioane, bărci și trenuri care utilizează energia fotovoltaică.
Mașina solară este în prezent studiată și se lucrează la aerodinamica mașinii, capacitatea sa de a capta energie de la soare, de a o depozita folosind baterii și de a o folosi eficient pentru a-și alimenta motorul.
Barcile solare sunt, de asemenea , testate , echipate cu panouri fotovoltaice pliabile, precum o pânză, și realizate cu materiale foarte ușoare, cu aerodinamică foarte dezvoltată. Există deja câteva prototipuri de catamarane care combină energia eoliană și cea solară, stocate în multe baterii.
Unele avioane au reușit să zboare folosind doar energie solară, de exemplu Solar Impulse, dar au călătorit întotdeauna goale, transportând nici oameni, nici mărfuri. Cu toate acestea, cercetătorii continuă să lucreze la îmbunătățirea acestor avioane și să le transforme într-o zi un mijloc comun de propulsie.
In viitor
Proiectele pentru utilizarea fotovoltaice se concentrează pe reducerea costurilor de producție pentru a face achiziția de panouri convenabile. De asemenea, sunt studiate materiale noi pentru a îmbunătăți randamentul și performanța.
Utilizarea panourilor fotovoltaice în domeniul infrastructurilor este de asemenea studiată, de exemplu parcările echipate cu adăposturi care montează panouri fotovoltaice care produc energie electrică pentru gestionarea lor.
Panourile solare sunt o adevărată revoluție
Dacă ar fi trebuit să facem o analogie, panourile solare sunt pentru secolul 21 ceea ce a fost mașina pentru secolul XX.
De mașinile au revoluționat complet calitatea vieții noastre , ceea ce face mai ușor pentru călătorii pe distanțe lungi, modificarea bugetelor de familie și facilitarea nu numai relațiile dintre oameni , ci și lumea afacerilor.
Cu toate acestea, introducerea mașinilor a adus cu sine o mare problemă, cea a poluării cu gaze de evacuare și a poluării fonice , având în vedere cantitatea disproporționată de mașini care circulă pe drumurile noastre.
Chiar și panourile solare încep un proces lent transformator al societății, promovând filozofia energiei curate și sensibilizând populația la probleme importante precum încălzirea globală.
Ca în cazul oricărei lansări de produse inovatoare, inițial costurile sunt întotdeauna destul de mari, astfel încât doar câteva segmente ale populației pot aborda achiziția. Din fericire, de-a lungul anilor, difuzarea mai mare pe piață a permis o scădere accentuată a prețurilor, permițând unui număr mai mare de oameni să se convertească pe piața surselor regenerabile și să înceapă, de asemenea, să economisească facturile de energie electrică.
Costurile inițiale, inclusiv instalarea, sunt reduse de-a lungul timpului: experții declară că în câțiva ani este posibil să amortizați costurile luând în considerare și posibilitatea revânzării energiei produse în exces .
Suntem încă departe de cifrele altor țări în care aceeași politică de stat este cea care încurajează trecerea la regenerabile, dar ceva începe să se miște și în Italia.
Energia solară este curată, sigură, dar mai ales gratuită , începând să o exploateze în mod adecvat a devenit acum o necesitate dacă dorim să ne protejăm planeta.
Alte idei
Dacă doriți să aflați mai multe, citiți și:
- Panourile solare cu o capacitate mai mare datorită materialului nou pentru garoafe
- În India, canalele acoperite de panouri solare
- Panourile solare transparente ajung
- IKEA se lansează pe piața de panouri solare pentru locuință