Relatif baru-baru ini, gagasan untuk menyediakan rumah pribadi dengan listrik secara mandiri dianggap fantastis. Hari ini adalah realitas objektif. Di Eropa, panel surya telah digunakan sejak lama, karena merupakan sumber energi murah yang hampir tidak ada habisnya. Di negara kita, memperoleh listrik dari perangkat semacam itu hanya mendapatkan popularitas. Proses ini tidak terjadi terlalu cepat, dan alasannya adalah biayanya yang tinggi.
Prinsip pengoperasian baterai surya didasarkan pada kenyataan bahwa dalam dua pelat silikon yang dilapisi dengan zat yang berbeda (boron dan fosfor), arus listrik muncul di bawah pengaruh sinar matahari. Di piring, yang ditutupi dengan fosfor, elektron bebas muncul.
Partikel yang hilang terbentuk di pelat yang dilapisi dengan boron. Elektron mulai bergerak di bawah aksi cahaya matahari. Ini adalah bagaimana arus listrik dihasilkan di panel surya. Untaian tembaga tipis, yang ditutupisetiap baterai, tarik arus darinya dan arahkan ke tujuan yang dimaksudkan.
Satu piring dapat menyalakan bola lampu kecil. Kesimpulan itu menunjukkan dirinya sendiri. Agar panel surya menyediakan daya yang cukup untuk rumah, areanya harus cukup besar.
Gigi silikon
Jadi, prinsip baterai surya sudah jelas. Arus dihasilkan oleh aksi sinar ultraviolet pada pelat khusus. Jika silikon digunakan sebagai bahan untuk membuat pelat seperti itu, maka baterainya disebut silikon (atau silikon hidrogen).
Insert semacam itu membutuhkan sistem produksi yang sangat kompleks. Hal ini, pada gilirannya, sangat mempengaruhi biaya produk.
Sel surya silikon memiliki banyak jenis.
Konverter kristal tunggal
Mereka adalah panel dengan sudut miring. Warnanya selalu hitam murni.
Jika kita berbicara tentang konverter kristal tunggal, maka prinsip pengoperasian baterai surya dapat digambarkan secara singkat sebagai efisiensi menengah. Semua sel elemen fotosensitif baterai semacam itu diarahkan ke satu arah.
Ini memungkinkan Anda untuk mendapatkan hasil tertinggi di antara sistem serupa. Efisiensi baterai jenis ini mencapai 25%.
Kelemahannya adalah panel seperti itu harus selalu menghadap matahari.
Jika matahari bersembunyi di balik awan, turun ke cakrawala, atau belum terbit, maka baterai akan menghasilkan arus yang agak lemahkekuatan.
Polikristalin
Pelat mekanisme ini selalu persegi, biru tua. Permukaannya mengandung kristal silikon yang tidak homogen.
Efisiensi baterai polikristalin tidak setinggi model monokristalin. Bisa mencapai 18%. Namun, kerugian ini dikompensasi oleh keuntungan, yang akan dibahas di bawah ini.
Prinsip pengoperasian baterai surya jenis ini memungkinkannya dibuat tidak hanya dari silikon murni, tetapi juga dari bahan daur ulang. Ini menjelaskan beberapa cacat yang ditemukan pada peralatan. Ciri khas dari mekanisme jenis ini adalah mereka dapat menghasilkan arus listrik dengan cukup efisien bahkan dalam cuaca mendung. Kualitas yang berguna membuat mereka sangat diperlukan di tempat-tempat di mana sinar matahari yang tersebar adalah kejadian sehari-hari yang umum.
Panel silikon amorf
Panel amorf lebih murah daripada yang lain, ini menentukan prinsip pengoperasian baterai surya dan desainnya. Setiap panel terdiri dari beberapa lapisan silikon yang sangat tipis. Mereka dibuat dengan menyemprotkan partikel bahan dalam ruang hampa ke foil, kaca atau plastik.
Efisiensi panel jauh lebih sedikit dibandingkan model sebelumnya. Ini mencapai 6%. Lapisan silikon cepat terbakar di bawah sinar matahari. Setelah enam bulan menggunakan baterai ini, efisiensinya akan turun 15%, dan terkadang hingga 20.
Pengoperasian dua tahun akan menghabiskan sumber daya bahan aktif sepenuhnya, dan panel perlu diubah.
Tapi ada dua kelebihannya, karena itu baterai ini masih dibeli. Pertama, mereka bekerja bahkan dalam cuaca mendung. Kedua, seperti yang telah disebutkan, harganya tidak semahal opsi lain.
Konverter foto hibrida
Silikon amorf adalah dasar untuk susunan mikrokristal. Prinsip pengoperasian baterai surya membuatnya mirip dengan panel polikristalin. Perbedaan antara baterai jenis ini adalah mampu menghasilkan arus listrik dengan daya yang lebih besar dalam kondisi hamburan sinar matahari, misalnya pada hari mendung atau saat fajar.
Selain itu, baterai bekerja tidak hanya di bawah pengaruh sinar matahari, tetapi juga dalam spektrum inframerah.
Konverter surya film polimer
Alternatif untuk panel silikon ini memiliki setiap peluang untuk menjadi pemimpin di pasar panel surya. Mereka menyerupai film yang terdiri dari beberapa lapisan. Di antara mereka, kita dapat membedakan kisi konduktor aluminium, lapisan polimer zat aktif, substrat yang terbuat dari bahan organik dan film pelindung.
Fotosel semacam itu, digabungkan satu sama lain, membentuk sel surya film tipe gulungan. Panel ini lebih ringan dan lebih kompak daripada panel silikon. Dalam pembuatannya, silikon mahal tidak digunakan, dan proses produksinya sendiri tidak begitu mahal. Hal ini membuat roll panel lebih murah dari yang lainnya.
Prinsip pengoperasian panel surya membuat efisiensinya tidak terlalu tinggi.
Mencapai 7%.
Proses pembuatan panel jenis inidireduksi menjadi pencetakan multilayer pada film fotosel. Diproduksi di Denmark.
Kelebihan lainnya adalah kemampuan untuk memotong gulungan baterai dan menyesuaikannya dengan berbagai ukuran dan bentuk.
Hanya satu minus. Baterai baru mulai diproduksi, jadi masih cukup sulit untuk mendapatkannya.
Tetapi ada alasan untuk percaya bahwa elemen-elemen ini akan dengan cepat mendapatkan reputasi yang baik di antara konsumen, yang akan memberikan kesempatan kepada produsen untuk memproduksi dalam skala yang lebih besar.
Rumah pemanas matahari
Prinsip pengoperasian baterai surya untuk memanaskan rumah secara radikal membedakannya dari semua perangkat yang dijelaskan di atas. Ini adalah perangkat yang sama sekali berbeda. Deskripsi berikut.
Bagian utama dari sistem pemanas matahari adalah kolektor yang menerima cahayanya dan mengubahnya menjadi energi kinetik. Luas item ini bisa bervariasi dari 30 hingga 70 meter persegi.
Teknik khusus digunakan untuk mengencangkan kolektor. Pelat saling berhubungan dengan kontak logam.
Komponen sistem selanjutnya adalah boiler penyimpanan. Ini mengubah energi kinetik menjadi energi panas. Itu terlibat dalam memanaskan air, yang perpindahannya bisa mencapai 300 liter. Terkadang sistem seperti itu didukung oleh boiler bahan bakar kering tambahan.
Selesaikan sistemelemen dinding dan lantai pemanas surya di mana cairan yang dipanaskan bersirkulasi melalui pipa tembaga tipis yang didistribusikan ke seluruh areanya. Karena suhu awal panel yang rendah dan keseragaman perpindahan panas, ruangan menjadi cukup cepat panas.
Bagaimana cara kerja pemanas matahari?
Mari kita lihat lebih dekat bagaimana panel surya bekerja dengan sinar ultraviolet.
Ada perbedaan antara suhu kolektor dan elemen penyimpanan. Pembawa panas, yang paling sering adalah air yang ditambahkan antibeku, mulai beredar di sekitar sistem. Usaha yang dilakukan oleh fluida justru merupakan energi kinetik.
Saat cairan melewati lapisan sistem, energi kinetik diubah menjadi panas, yang digunakan untuk memanaskan rumah. Proses sirkulasi pembawa ini menyediakan ruangan dengan panas dan memungkinkannya untuk disimpan kapan saja sepanjang hari dan tahun.
Jadi, kami menemukan cara kerja panel surya.
