אנו יודעים שניתן לתכנן פאנלים סולאריים עם מספר תאים סולאריים. התפקיד העיקרי של תאים סולאריים או תאי PV הוא לייצר חשמל בכמות מסוימת מכיוון שכל תא בפאנל הסולארי עובד בנפרד. אז על ידי איסוף החשמל מכל תא, הפאנל הסולארי מייצר חשמל. לוחות אלה משמשים בבתים לספק חשמל לצרכים שונים. ברגע שמספר פאנלים מחוברים אז זה מכונה מערך סולארי. במערך זה ניתן להעביר את החשמל מכל פאנל למהפך. אז מהפך זה ממיר את החשמל מ- DC ל- AC לשימוש בבתים. אנרגיה סולארית אינו אפשרי ללא תכנון נכון של תאים סולאריים.
מהו תא סולארי?
הַגדָרָה: רכיב המשמש לתכנון פאנל סולארי מכונה תא סולארי או תא PV. לתאים אלו תפקיד חיוני בהמרת האנרגיה מ סוֹלָרִי לחשמל מכונה אפקט PV. המאפיינים החשמליים של תאים סולאריים כמו המתח, הִתנַגְדוּת , והזרם ישתנה כאשר הוא נחשף לאור השמש. ניתן ליצור פאנל סולארי על ידי שילוב של מספר תאים. תא סולארי יחיד מייצר מתח של סביב 0.5 וולט ל 0.6 וולט.
תא סולרי
בניית תאים סולאריים
בניית תא סולארי מוצגת להלן. שכבת השיא של תא זה כוללת זכוכית כיסוי אנטי-רפלקטיבית. הכוס הזו שומרת על מוֹלִיך לְמֶחֱצָה חומרים נגד אור השמש. בתא זה ניתן להשיג תבניות רשת קטנות עם רצועות מתכתיות קלות מתחת לזכוכית. כך שהשכבה העליונה של תא זה יכולה להיווצר באמצעות זכוכית, רצועות מתכתיות ומעיל אנטי-רעיוני.
בניית תאים סולריים
החלק החשוב ביותר בתא הוא השכבה האמצעית בה ניתן ליצור אנרגיה סולארית באמצעות השפעת פוטו וולטאית. הוא מורכב משתי שכבות מוליכים למחצה המורכבות מחומרים מסוג p ו- n.
שכבת הבסיס של תא זה מורכבת משני חלקים. אלקטרודה מתכתית אחורית נמצאת מתחת למוליך למחצה מסוג p והיא עובדת עם הרשת המתכתית כדי לייצר זרם חשמלי בשכבת הפסגה.
שכבה מחזירה היא השכבה האחרונה בתא זה המשמשת להפחתת אובדן האור בתוך המערכת. בהתבסס על היישום, תאים סולאריים משתמשים בחומרים שונים על בסיס היישום והעלות שלהם.
עבודה בתאים סולריים
ברגע שאנרגיית השמש נופלת על פאנל סולארי, אז היא נקלטת. כל פאנל בפאנל הסולרי כולל חומר מוליך למחצה לשילוב תכונות הבידוד והמתכות. אז זה גורם להמיר את אנרגיית האור לחשמל. ברגע שהאנרגיה מהשמש נופלת על הפאנל אז מוליך למחצה סופג, האנרגיה של הפוטונים עוברת לאלקטרונים ומאפשרת את זרימת האלקטרונים דרך החומר כמו זרם חשמלי. ישנם סוגים שונים של חומרים מוליכים למחצה המשמשים בתאים סולאריים כמו סיליקון, פוטו וולטאיקה כמו פוטו וולטאיקה סרט דק, אורגני וריכוז.
שילוב סדרתי של תאי PV
כאשר שני תאים סולאריים או יותר מחוברים בסדרה אז זה נקרא שילוב סדרתי של תאים סולאריים. חיבור תאים סולאריים בסדרה יכול להיעשות על ידי חיבור מסוף + Ve של הפאנל למסוף –Ve של הפאנל השני. בהקשר זה, זרם המוצא של תאי השמש זהה אך מתח ה- i / p שלהם הופך פעמיים.
לדוגמה: אם נחבר ארבעה פאנלים סולאריים בשילוב סדרתי אז כל פאנל סולארי מדורג ב -10 וולט ו -5 אמפר, אז מערך הפאנלים הכולל יהיה 40 וולט ב -5 אמפר.
שילוב מקביל של תאי PV
כאשר שני תאים סולאריים או יותר מחוברים במקביל אז זה נקרא שילוב מקביל של תאים סולאריים. חיבור של תאים סולאריים במקביל יכול להיעשות על ידי חיבור כל מסופי + Ve של הלוחות במשותף ואילו כל מסופי –Ve של הלוחות במשותף. בחיבור מקביל זה, זרם המוצא של תאי השמש הוא פעמיים אך מתח ה- i / p שלהם זהה.
לדוגמה: אם נחבר ארבעה פאנלים סולאריים בשילוב מקביל אז כל פאנל סולארי בעל דירוג של 10 וולט וכן 5 אמפר, אז מערך הפאנלים הכולל יהיה 10 וולט ב -20 אמפר.
שילוב מקבילי של סדרת תאי PV
בסדרה לשילוב מקביל של תאים סולאריים, גם גודל הזרם וגם המתח עולה. לפיכך, לוחות אלה מתוכננים עם הסדרה והחיבור המקביל של התאים.
יתרונות
היתרונות של תאי השמש כוללים את הדברים הבאים.
- זהו מקור אנרגיה מתחדש
- באמצעות זה ניתן להפחית את חשבונות החשמל.
- עלות התחזוקה נמוכה יותר
- פשוט לתפעול
- זה לא מייצר רעש ופליטות
- היא לא משתמשת במים או בדלק כדי לייצר חשמל.
- אורך החיים של תאים אלה הוא כ -30 שנה
- זה צריך פחות תחזוקה
חסרונות אנרגיה סולארית
החסרונות של תאי השמש כוללים את הדברים הבאים.
- זה תלוי במזג האוויר
- אחסון אנרגיה סולארית הוא יקר
- תופס יותר מקום
יישומים
היישומים של תאי השמש כוללים את הדברים הבאים.
שאלות נפוצות
1). מה ההבדל בין תא סולארי לתא פוטו-וולטאי?
תא PV הוא תת קבוצה של תאים סולריים ואילו תא סולרי ממיר פליטת שמש לאנרגיה פונקציונלית.
2). מהם סוגי תאי השמש?
הם סרט דק, חד-גבישי ופול-גבישי,
3). מה הכוח המרבי של תאים סולאריים?
תא סולארי סיליקון חד-גבישי מייצר 0.60 וולט בטמפרטורת תא של 25 מעלות צלזיוס. הטמפרטורה של התא הסולארי באור שמש מלא תתקרב ל 45 מעלות צלזיוס.
4). האם תאים סולריים הם דיודה?
כן, זו דיודה?
5). מהו שם אחר לתאים פוטו-וולטאיים?
תא סולרי
לפיכך, מדובר בכל סקירה כללית של התא הסולארי , בנייה עם עבודה ויישומיה. היעילות של תאי השמש היא רק סכום הכוח החשמלי שנוצר מתא שמופרד מהאנרגיה שנכנסת לאור השמש. סכום החשמל שנוצר מתאי שמש תלוי בעיקר בערך הקורה הנגישה וכן במאפיינים רבים של תא זה.
