Co jsou solární panely?

1. Co jsou solární panely?

Solární panel, také známý jako fotovoltaický (PV) modul nebo PV panel, je an montáž fotovoltaických solárních článků namontovaných v (obvykle obdélníkovém) rámu. Solární panely zachycují sluneční světlo jako zdroj sálavé energie, která se přeměňuje na elektrickou energii ve formě stejnosměrné (DC) elektřiny.

Úhledně uspořádaná sbírka solárních panelů se nazývá fotovoltaický systém nebo solární pole. Pole fotovoltaického systému lze použít k výrobě solární energie elektřina, která přímo napájí elektrické zařízení nebo zpětně dodává energii do sítě střídavého proudu (AC) prostřednictvím invertorového systému. Tato elektřina může pak mohou být použity k napájení domácností, budov a dalších aplikací nebo uloženy v baterie pro pozdější použití. Jako obnovitelný a udržitelný zdroj energie, solární panely hrají důležitou roli při snižování závislosti na fosilních palivech a pomoci snížit emise uhlíku.

2. Struktura solárních panelů

Solární panely se skládají z velkého počtu solárních článků a využívají světelnou energii (fotony) ze Slunce k výrobě elektřiny prostřednictvím fotovoltaického efektu. Zahrnuje také zadní vrstvu, rám a spojovací krabici a možná koncentrátor, vše z nich spolupracují na zajištění normálního provozu solárních panelů.

Co jsou solární články?

Solární články jsou elektronická zařízení, která přeměňují sluneční světlo na elektrické energie fotovoltaickým efektem a většina z nich je krystalická na bázi plátků křemíkové články nebo tenkovrstvé články. Také vysoká cena, vysoká účinnost a v solárních systémech se obvykle používají uzavřené obdélníkové multi-junkční (MJ) články panely na kosmických lodích, protože nabízejí nejvyšší poměr generovaného výkonu na kilogramu zvednuty do prostoru.Články jsou obvykle spojeny elektricky v série, jeden k druhému na požadované napětí, a pak paralelně ke zvýšení proud.

Co je zadní list?

Jako polymer nebo kombinace polymerů s různými přísadami, zadní vrstva je navržen tak, aby poskytoval bariéru mezi solárními články a vnějškem prostředí. Z čehož můžeme vidět, že zadní vrstva je kritickou součástí v odolnost, účinnost a životnost solárního panelu.

Co je zapouzdření?

Solární články jsou často potaženy zapouzdřenou látkou, která je obvykle tenká vrstva polymerního materiálu, který je nanesen na solární články a zadní list. Obecně nejběžnější polymer používaný v zapouzdření solárních modulů je etylen-vinylacetát (EVA), který je dostatečně odolný, aby chránil sluneční záření článků před jakýmkoliv poškozením a prodloužení životnosti solárního panelu.

Co je rám?

Rám solárního panelu se týká konstrukční podpory, která drží a chrání solární články, kabeláž a další součásti v panelu. To je vyrobeno z hliníku nebo jiných lehkých materiálů, aby se zabránilo extrémním výkyvům panelů vliv počasí. Rám zároveň poskytuje prostředky pro montáž panel bezpečně na nějaký povrch, jako je střecha nebo pozemní stojan. V solární panely navíc používají kovové rámy skládající se z regálových komponent, držáky, tvary reflektorů a žlaby pro lepší podporu panelu struktura.

Co je to spojovací skříňka?

Jako elektrický kryt používaný k umístění a ochraně elektrických spojů, propojovací krabice je speciálně navržena tak, aby poskytovala bezpečné a zabezpečené prostředí elektrické připojení tak, aby se zabránilo náhodnému kontaktu s vodiči pod napětím a pro zjednodušení budoucí údržby nebo oprav. Obvykle je připojena FV rozvodná krabice na zadní stranu solárního panelu a funguje jako jeho výstupní rozhraní. Externí připojení pro většinu fotovoltaických modulů pomocí konektorů MC4 usnadňují snadné spojení se zbytkem systému odolné proti povětrnostním vlivům. Napájecí rozhraní USB může také použít.

Co je koncentrátor?

Některé speciální solární FV moduly obsahují koncentrátory, ve kterých je soustředěno světlo čočkami nebo zrcadly na menší buňky. To umožňuje použití buněk s a vysoké náklady na jednotku plochy (jako je arsenid galia) a nákladově efektivní způsob [pochvalná zmínka potřebovaný] Koncentrace slunečního světla může také zvýšit účinnost na zhruba 45 %.

3. Historie vývoje solárních panelů

V roce 1839 schopnost některých materiálů vytvářet elektrický náboj z Světelnou expozici poprvé pozoroval francouzský fyzik Edmond Becquerel, ačkoli tyto počáteční solární panely byly příliš neefektivní pro dokonce i jednoduché elektrické zařízení.

V padesátých letech vytvořily Bell Labs první komerčně životaschopnou křemíkovou solární energii článek vyrobený z křemíku. Použití solárního panelu však bylo omezeno na a několik specializovaných oblastí, jako jsou vesmírné satelity, majáky a vzdálené místa kvůli vysokým nákladům.

V 70. letech 20. století podpořila ropná krize a obavy o životní prostředí vývoj levnějších a účinnějších solárních panelů. Poté vlády a soukromé společnosti po celém světě přikládaly výzkumu velký význam a vývoj solárních panelů.

Na počátku 21. století někteří zavedli výkupní ceny (FiT). země výrazně přispěly k rychlému růstu solární energie V dnešní době se solární panely staly mnohem účinnějšími a dostupnějšími než kdy předtím, které se používají nejen v domácnostech a komerčních budov, ale také v projektech infrastruktury.

4. Typy solárních panelů

Dnes jsou primárně dostupné tři typy solárních panelů: monokrystalické, polykrystalické (také známé jako multikrystalické) a tenký film.

l Monokrystalické solární panely jsou vyrobeny z vysoce čistého křemíku, který je odvozené z jediného krystalu. Ze všech typů panelů monokrystalické panely mají obvykle nejvyšší účinnost (přes 20 %) a kapacitu výkonu. Tohle je protože monokrystalické solární panely poskytují výkon přes 300 wattů (W). kapacita, některé dokonce přesahující 400 W. A co víc, monokrystalické solární panely také mají tendenci překonávat polykrystalické modely, pokud jde o teplotní koeficient – měřítko výkonu panelu při vysokých teplotách. Navzdory těmto výhod, monokrystalické solární panely budou pravděpodobně nejdražší možnost, takže jsou oblíbenější u těch, kteří mají dostatečný rozpočet a dávají přednost maximalizujte úspory svých účtů za elektřinu, jako jsou komerční, veřejné a vládní oddělení.

l PolyCrystalline nebo multiCrystalline solární panely jsou solární panely, které sestávají z několika krystalů křemíku v jediném fotovoltaickém článku. Tyto solární panely jsou vyrobeny z více fotovoltaických článků. Každá buňka obsahuje krystaly křemíku díky čemuž funguje jako polovodičové zařízení. Když fotony z sluneční světlo dopadá na PN přechod (spojení mezi materiály typu N a typu P), dodává energii elektronům, takže mohou proudit jako elektrický proud. Ve srovnání s monokrystalickými solárními panely jsou polykrystalické solární panely více šetrné k životnímu prostředí, protože nevyžadují individuální tvarování a umístění každého z nich krystal a většina křemíku se využívá při výrobě a zvyšuje náklady efektivní 

Pokud jde o jeho nevýhody, jeho nižší účinnost, méně prostorově efektivní a špatný výkon při vysokých teplotách může dále brzdit rozvoj. Na základě toho jsou k dispozici solární panely multiCrystalline velké solární farmy, které využívají energii slunce a dodávají elektřinu blízké oblasti, samostatná nebo samostatně napájená zařízení, jako jsou semafory odlehlé oblasti, domácnosti mimo síť atd.

l Tenkovrstvé solární panely se vyrábějí nanášením jedné nebo více tenkých vrstev (tenké filmy nebo TF) z fotovoltaického materiálu na substrát, jako je sklo, plast nebo kov. Při srovnání s monokrystalickým a polykrystalickým křemíkem panely, vyžadují méně polovodičového materiálu ve výrobním procesu zatímco při fotovoltaickém efektu fungují velmi podobně a jsou levnější. Přesto jsou mnohem méně účinné a mají nižší výkonovou kapacitu.In navíc tenkovrstvé solární panely degradují rychleji než krystalické křemíkové solární panely panely 

Proto jsou obvykle používány v užitkovém měřítku od tenkovrstvého solárního systému panely degradují mnohem pomaleji. A jedna běžná aplikace pro tenké fólie solar panels je instalace flexibilních fotovoltaických modulů na střechy vozidel (běžně karavany nebo autobusy) a paluby lodí a jiných plavidel. A kvůli svou prostorovou předností je stále oblíbenější mezi těmi, kteří chtějí dosáhnout budovy-Integrovaná fotovoltaika.

5. Vývojové trendy solárních panelů

Trh solárních panelů je poháněn rostoucími investicemi do obnovitelných zdrojů energetického sektoru, klesající náklady na solární PV panely a vznikající příznivé vládní nařízení. Monokrystalické i polykrystalické křemíkové články byly svědky vysoké poptávky, zejména v rezidenčních aplikacích. Kadmium Očekává se, že buňky teluridu a amorfního křemíku vytvoří růst příležitostí díky nízkým nákladům na materiál. A ceny FV modulů klesly rychleji, než se očekávalo na začátku roku 2023, protože nabídka polysilikonu se stává hojnější 

Zatímco mezitím Podle údajů se ve změněném obchodním prostředí po COVID-19 globální odhadovaný trh se solárními panely na 50,1 miliardy USD v roce 2022 je předpokládá se, že do roku 2030 dosáhne revidované velikosti 98,5 miliardy USD a poroste s CAGR 8,8 % za období analýzy 2022–2030. Polykrystalický solární panel, jeden z u segmentů analyzovaných ve zprávě se předpokládá, že zaznamenají 8,2% CAGR a do konce období analýzy dosáhnout 48,2 miliardy USD. S přihlédnutím k pokračující postpandemické zotavení, růst v segmentu tenkovrstvých solárních panelů je znovu upravena na revidovanou 8,9% CAGR na příštích 8 let.

6. Investiční analýza solárních panelů

Vzhledem k tomu, že solární energie je v současnosti druhou nejrozšířenější čistou energií technologie po celém světě podle instalované kapacity, očekává se, že solární fotovoltaika bude jeden z nejlevnějších dostupných zdrojů energie do roku 2050, zejména v regionech které mají vynikající sluneční záření a tento trend řídí několik faktory.

l Analýza typu produktu

Polykrystalický solární panel vede na trhu s více než 48 %. hodnotit podíl na trhu a očekává se, že získá vyšší podíl na trhu prognózované období, zejména v rezidenčním segmentu. Ale pokroky v tenkých filmech solární fotovoltaické moduly budou v příštím roce také řídit růst trhu se solárními panely několik let. Také nárůst zavádění mikrosítí a rozvoj budovy s nulovou spotřebou energie povedou k velké poptávce na trhu.

l Analýza koncového uživatele

Podle typu koncového uživatele je trh rozdělen na rezidenční, komerční, průmyslové a další segmenty. Komerční segment vede na trhu s více než 33% podílem hodnoty na trhu, protože vyžadují významný množství energie pro zajištění jejich dlouhodobé udržitelnosti a funkčnosti.It ca také pomáhají snížit závislost na elektřině ze sítě a zároveň snížit provoz náklady a minimalizace uhlíkové stopy. Ale protože většina vlád celosvětově uzákonily legislativu čistého měření spolu s významnými dotace na instalaci solárního systému v rezidenčních zařízeních. Tyto buňky jsou snadno použitelné v rezidenčním segmentu kvůli jejich levnějším nákladům ve srovnání na monokrystalické solární články.

l Regionální analýza

Podle údajů dominuje na hodnotovém trhu asijsko-pacifický region podíl. Vzhledem k tomu, že Asie a Tichomoří je celosvětově největším regionem z hlediska počtu žijící lidé. Region je také domovem Číny, která má významné výrobní kapacita pro polykrystalické solární články, která uspokojí poptávku regionu. A Indie také plánuje zřídit solární výrobní jednotky pod vládní produkce.

7. Co je třeba zvážit u vysoce kvalitních solárních panelů

Při nákupu solárních panelů je třeba zvážit nejen cenu a kvalitu, je třeba mít na paměti i další faktory.

Teplota: Monokrystalické a polykrystalické panely mají špičkovou účinnost mezi 59 °F a 95 °F. Oblasti s vysokými teplotami během léta, které mohou způsobit, že solární panel dosáhne vnitřní teploty vyšší než 100 °F snížení úrovně účinnosti. Při výběru měniče je nutné zvážit stav.

Světlem indukovaná degradace (LID): LID označuje metriku ztráty výkonu který se vyskytuje u krystalických panelů během prvních několika hodin slunečního záření vystavení. Obecně má LID tendenci ke ztrátě účinnosti od 1 % do 3 %. Proto byste měli při výběru solárních panelů zvážit.

Požární odolnost: Mezinárodní stavební předpisy vyžadují, aby solární panely odpovídaly jejich požární odolnost střechy, aby bylo zajištěno, že panely neurychlují šíření plameny. Obecně existují tři typy tříd. Třída A poskytuje nejvíce ochrana při požáru, protože plameny se nemohou rozšířit více než šest stop. třída B zajišťuje, že šíření plamene nepřesáhne osm stop a třída C zajišťuje, že plameny ano nešíří dále než 13 stop.

Povětrnostní podmínky: Například krystalické panely jsou lepší pro oblasti, které mohou zaznamenat silné krupobití, protože dokážou vydržet krupobití udeřit při vyšších rychlostech do 50 mph. I když solární panely s hin-filmem nejsou ideální, vzhledem k jejich tenké konstrukci pro kroupy. Solární systém, který používá spojovací prvky, moduly pro průchozí šrouby nebo a třírámový kolejnicový systém je vhodnější pro domácnosti, které mohou zažít a hurikán nebo tropická bouře.

Účinnost: Účinnost solárního panelu se vztahuje k množství slunečního světla dokáže přeměnit na elektřinu. Vysoce účinný solární panel vyrobí více elektřinu ze stejného množství slunečního záření než panel s nižší účinností.