Šta su solarni paneli?

1. Šta su solarni paneli?

Solarni panel, poznat i kao fotonaponski (PV) modul ili PV panel, je sklop fotonaponskih solarnih ćelija montiranih u (obično pravougaoni) okvir. Solarni paneli hvataju sunčevu svjetlost kao izvor energije zračenja, koja se pretvara u električnu energiju u obliku jednosmjerne struje (DC).

Uredno organizirana zbirka solarnih panela naziva se fotonaponski sistem ili solarni niz. Nizovi fotonaponskog sistema mogu se koristiti za proizvodnju solarne energije električna energija koja direktno napaja električnu opremu ili vraća struju u mrežu naizmjenične struje (AC) preko inverterskog sistema. Ova električna energija može zatim se koristiti za napajanje domova, zgrada i drugih aplikacija ili se pohranjuju u njima baterije za kasniju upotrebu. Kao obnovljiv i održiv izvor energije, solarna paneli igraju važnu ulogu u smanjenju oslanjanja na fosilna goriva i pomoć smanjiti emisiju ugljika.

2. Struktura solarnih panela

Solarni paneli se sastoje od velikog broja solarnih ćelija i koriste svjetlosnu energiju (fotoni) sa Sunca za generiranje električne energije putem fotonaponskog efekta. Takođe uključuje pozadinu, okvir i razvodnu kutiju, a možda i koncentrator, sve od njih rade zajedno kako bi osigurali normalan rad solarnih panela.

Šta su solarne ćelije?

Solarne ćelije su elektronski uređaji koji pretvaraju sunčevu svjetlost u električnu energije fotonaponskim efektom i većina njih su kristalne na bazi vafla silikonske ćelije ili ćelije tankog filma. Takođe, skupa, visoka efikasnost i zatvorene pravougaone ćelije sa više spojeva (MJ) se obično koriste u solarnim sistemima panela na svemirskim letjelicama, jer nude najveći omjer proizvedene snage po kilograma podignutog u svemir. Ćelije su obično električno povezane serijski, jedan do drugog do željenog napona, a zatim paralelno povećavati struja.

Šta je zadnji list?

Kao polimer ili kombinacija polimera s raznim aditivima, stražnji sloj dizajniran je da stvori barijeru između solarnih ćelija i spolja okruženje. Iz čega možemo vidjeti da je stražnji list kritična komponenta u trajnost, efikasnost i dugovečnost solarnog panela.

Šta je inkapsulant?

Solarne ćelije su često obložene kapsulom, koji je obično tanak sloj polimernog materijala koji se nanosi preko solarnih ćelija i backsheet. Generalno, najčešći polimer koji se koristi u kapsuliranju solarnih modula je etilen-vinil acetat (EVA), koji je dovoljno izdržljiv da zaštiti solarnu energiju ćelije od bilo kakvog oštećenja i produžava životni vijek solarnog panela.

Šta je okvir?

Okvir solarnog panela odnosi se na strukturalni oslonac koji drži i štiti solarne ćelije, ožičenje i druge komponente unutar panela. Jeste izrađene od aluminija ili drugih laganih materijala kako bi se spriječilo ekstremno djelovanje panela vremenski uticaj. U isto vrijeme okvir također pruža sredstvo za montažu panel sigurno na površini, kao što je krov ili stalak na zemlji. U Osim toga, solarni paneli također koriste metalne okvire koji se sastoje od komponenti regala, nosači, oblici reflektora i korita za bolju podršku panela strukturu.

Šta je razvodna kutija?

Kao električno kućište koje se koristi za smještaj i zaštitu električnih priključaka, razvodna kutija je posebno dizajnirana da pruži sigurno i sigurno okruženje za električne veze kako bi se spriječio slučajni kontakt sa žicama pod naponom i kako bi se pojednostavilo buduće održavanje ili popravke. Obično je priključena PV razvodna kutija na stražnjoj strani solarnog panela i funkcionira kao njegov izlazni interfejs. Eksterni konekcije za većinu fotonaponskih modula koriste MC4 konektore kako bi se olakšalo vodootporne veze sa ostatkom sistema. USB interfejs za napajanje može takođe koristiti.

Šta je koncentrator?

Neki specijalni solarni PV moduli uključuju koncentratore u kojima je svjetlost fokusirana sočiva ili ogledala na manje ćelije. Ovo omogućava korištenje ćelija sa a visok trošak po jedinici površine (kao što je galijum arsenid) i isplativ način [potreban citat] Koncentrisanje sunčeve svetlosti takođe može povećati efikasnost na oko 45%.

3. Istorija razvoja solarnih panela

Godine 1839. sposobnost nekih materijala da stvore električni naboj Izlaganje svjetlosti prvi je primijetio francuski fizičar Edmond Becquerel, iako su ovi početni solarni paneli bili previše neefikasni za čak i jednostavne električne uređaja.

U 1950-im, Bell Labs je stvorio prvu komercijalno održivu silicijumsku solarnu energiju ćelija napravljena od silicijuma. Međutim, primjena solarnih panela bila je ograničena na a nekoliko specijalizovanih oblasti kao što su svemirski sateliti, svetionici i daljinski lokacijama zbog visoke cijene.

Sedamdesetih godina prošlog vijeka, udar naftne krize i brige o okolišu promovirali su razvoj jeftinijih i efikasnijih solarnih panela. Nakon toga, vlade i privatne kompanije širom svijeta pridavale su veliki značaj istraživanju i razvoj solarnih panela.

Početkom 2000-ih, uvođenje feed-in tarifa (FiTs) od strane nekih zemlje uvelike doprinijele brzom rastu solarne energije industrija. Danas su solarni paneli postali mnogo efikasniji i pristupačniji nego ikad prije, koji se ne koriste samo u kućama i komercijalnim objektima zgradama, ali i u infrastrukturnim projektima.

4. Vrste solarnih panela

Danas postoje tri vrste solarnih panela: monokristalne, polikristalne (takođe poznate kao multikristalne) i tankog filma.

l Monokristalni solarni paneli su napravljeni od silicijuma visoke čistoće, tj izvedeno iz jednog kristala. Od svih tipova panela, monokristalni paneli obično imaju najveću efikasnost (preko 20%) i kapacitet snage. Ovo je jer monokristalni solarni paneli daju preko 300 vati (W) snage kapaciteta, neki čak i preko 400 W. štaviše, monokristalni solarni paneli također imaju tendenciju da nadmašuju polikristalne modele u pogledu temperaturnog koeficijenta – mjera performansi panela na toplim temperaturama. Uprkos ovim Prednosti, monokristalni solarni paneli će vjerovatno biti najskuplji opcija, pa su popularniji kod onih koji imaju dovoljno budžeta i preferiraju maksimizirajte svoje uštede na računu za struju, kao što su komercijalne, javne i državne odjelu.

l Polikristalni ili multikristalni solarni paneli su solarni paneli koji sastoje se od nekoliko kristala silicijuma u jednoj PV ćeliji. Ovi solarni paneli napravljene su od više fotonaponskih ćelija. Svaka ćelija sadrži kristale silicijuma što ga čini da funkcioniše kao poluvodički uređaj. Kada fotoni iz sunčeva svjetlost pada na PN spoj (spoj između materijala N-tipa i P-tipa), on prenosi energiju elektronima tako da oni mogu teći kao električna struja. U poređenju sa monokristalnim solarnim panelima, polikristalni solarni paneli su više ekološki prihvatljivi jer ne zahtijevaju pojedinačno oblikovanje i postavljanje kristal i većina silicijuma se koristi tokom proizvodnje i više košta efektivno 

Što se tiče njegovih nedostataka, njegova niža efikasnost, manja prostorno efikasna i loša izvedba na visokim temperaturama može dodatno ometati razvoj. Na osnovu njih dostupni su multikristalni solarni paneli velike solarne farme za iskorištavanje energije sunca i snabdijevanje električnom energijom obližnjim područjima, samostalnim ili samostalnim uređajima kao što su semafori udaljena područja, domaćinstva van mreže, itd.

l Tankoslojni solarni paneli izrađuju se nanošenjem jednog ili više tankih slojeva (tankih folije ili TF) fotonaponskog materijala na podlogu, kao što je staklo, plastika ili metal. Prilikom poređenja sa monokristalnim i polikristalnim silicijumom paneli, zahtijevaju manje poluvodičkog materijala u procesu proizvodnje dok rade prilično slično pod fotonaponskim efektom i jeftiniji su. Ipak, oni su mnogo manje efikasni i imaju manji kapacitet snage Osim toga, tankoslojni solarni paneli degradiraju brže od kristalnog silicijum solarnog paneli 

Stoga se obično primjenjuju na ljestvici za korištenje od tankoslojne solarne energije paneli degradiraju mnogo sporijim tempom. I jedna uobičajena aplikacija za tanke filmove solarni paneli je ugradnja fleksibilnih fotonaponskih modula na krovove vozila (obično RV ili autobusi) i palube čamaca i drugih plovila. I zbog zbog svoje prostorne prednosti, postaje sve popularniji među onima koji to žele postići fotonaponski sistem integriran u zgrade.

5. Trendovi razvoja solarnih panela

Tržište solarnih panela je vođeno povećanjem ulaganja u obnovljive izvore energije energetskom sektoru, opadajuća cijena solarnih fotonaponskih panela, i sve povoljnije državnim propisima.Monokristalne i polikristalne silicijumske ćelije svjedočili su velikoj potražnji, posebno u stambenim aplikacijama. Kadmijum Očekuje se da će ćelije telurida i amorfnog silicija stvoriti rast mogućnosti zbog niskih troškova materijala. I cijene fotonaponskih modula su pale brže nego što se očekivalo početkom 2023. godine, jer zalihe polisilicijuma postaju obilnije 

Dok je u međuvremenu, prema podacima, u promijenjenom poslovnom okruženju nakon COVID-19, globalno tržište solarnih panela procijenjeno na 50,1 milijardu dolara u 2022. predviđa se da će dostići revidiranu veličinu od 98,5 milijardi US$ do 2030., rastući na CAGR od 8,8% u periodu analize 2022-2030. Poli-kristalni solarni panel, jedan od segmentima analiziranim u izvještaju, predviđa se da će zabilježiti CAGR od 8,2% i dostići 48,2 milijarde dolara do kraja perioda analize. Uzimajući u obzir Tekući oporavak nakon pandemije, rast u segmentu tankoslojnih solarnih panela je prilagođena na revidirani CAGR od 8,9% za naredni 8-godišnji period.

6. Investiciona analiza solarnih panela

S obzirom da je solarna energija trenutno druga najkorišćenija čista energija tehnologije širom svijeta prema instaliranom kapacitetu, očekuje se da će solarni PV biti jedan od najjeftinijih izvora energije dostupnih do 2050. godine, posebno u regionima koji imaju odlično sunčevo zračenje, a trend pokreću nekoliko faktori.

l Analiza tipa proizvoda

Polikristalni solarni paneli su vodeći na tržištu sa više od 48 posto vrijednost tržišnog udjela i očekuje se da će zauzeti veći tržišni udio u prognozirani period, posebno u stambenom segmentu. Ali napredak u tankom filmu solarni PV moduli će također pokretati rast tržišta solarnih panela tokom sljedećeg nekoliko godina. Također, porast implementacije mikromreža i razvoj zgrade sa nultom potrošnjom energije će dovesti do velike potražnje na tržištu.

l Analiza krajnjeg korisnika

Po tipu krajnjeg korisnika tržište je segmentirano na stambeno, poslovno, industrijski i drugi segmenti. Komercijalni segment je vodeći na tržištu sa više od 33% vrijednosnog tržišnog udjela jer im je potrebno značajno količinu energije kako bi se osigurala njihova dugoročna održivost i funkcionalnost.It ca također pomaže u smanjenju oslanjanja na električnu energiju iz mreže dok smanjuje rad troškove i minimiziranje ugljičnog otiska. Ali pošto većina vlada globalno su usvojili zakone o neto mjerenju zajedno sa značajnim subvencije za instalaciju solarnog sistema u stambenim objektima. Ove ćelije su lako se koriste u stambenom segmentu zbog jeftinijih troškova u poređenju sa njima na monokristalne solarne ćelije.

l Regionalna analiza

Prema podacima, azijsko-pacifička regija dominira na tržištu vrijednosti dijeliti. Budući da je azijsko-pacifički region najveći svetski region po broju ljudi koji žive. U regionu se takođe nalazi Kina, koja ima značajan proizvodni kapacitet za polikristalne solarne ćelije koji zadovoljava potrebe regiona. Indija takođe planira da uspostavi solarne proizvodne jedinice vladinu proizvodnju.

7. Stvari koje treba uzeti u obzir za visokokvalitetne solarne panele

Prilikom kupovine solarnih panela, ne mora se uzeti u obzir samo cijena i kvalitet, treba imati na umu i druge faktore.

Temperatura: Monokristalni i polikristalni paneli imaju vrhunsku efikasnost između 59°F i 95°F. Regije sa visokim temperaturama tokom ljeta koje mogu može uzrokovati da solarni panel dostigne unutrašnju temperaturu veću od 100°F smanjenje nivoa efikasnosti. Prilikom odabira pretvarača potrebno je razmotriti stanje.

Degradacija izazvana svjetlom (LID): LID se odnosi na metriku gubitka performansi koja se javlja kod kristalnih panela tokom prvih nekoliko sati sunčeve svetlosti izloženost. Generalno, LID ima tendenciju da se kreće od 1% do 3% u gubitku efikasnosti. Stoga to treba uzeti u obzir pri odabiru solarnih panela.

Stepen požara: Međunarodni građevinski kodovi zahtijevaju da solarni paneli odgovaraju njihovim stepen požara krova kako bi se osiguralo da paneli ne ubrzavaju širenje plamena. Generalno, postoje tri tipa Class. Klasa A pruža najviše zaštita u požaru, jer se plamen ne može širiti više od šest stopa. Klasa B osigurava da širenje plamena ne prelazi osam stopa, a klasa C osigurava da plamen može ne širi preko 13 stopa.

Vremenski uvjeti: Na primjer, Crystalline paneli su bolji za područja koja mogu doživjeti jaku tuču jer mogu izdržati udare tuče pri većim brzinama do 50 mph. Iako imaju tanak dizajn, hin-film solarni paneli nisu idealni za tuču. Solarni sistem koji koristi pričvršćivače, module za vijke ili a šinski sistem sa tri okvira je prikladniji za domove koji bi mogli doživjeti a uragan ili tropska oluja.

Efikasnost: Efikasnost solarnog panela se odnosi na količinu sunčeve svetlosti može se pretvoriti u električnu energiju. Visokoefikasna solarna ploča će proizvesti više električnu energiju iz iste količine sunčeve svjetlosti kao panel niže efikasnosti.