Hvad er solpaneler?

1. Hvad er solpaneler?

Et solpanel, også kendt som et fotovoltaisk (PV) modul eller PV-panel, er et samling af fotovoltaiske solceller monteret i en (normalt rektangulær) ramme. Solpaneler fanger sollys som en kilde til strålingsenergi, som omdannes til elektrisk energi i form af jævnstrøm (DC) elektricitet.

En pænt organiseret samling af solpaneler kaldes et solcelleanlæg eller solcellepanel. Arrays af et fotovoltaisk system kan bruges til at generere solenergi elektricitet, der forsyner elektrisk udstyr direkte eller leverer strøm tilbage ind i et vekselstrømsnet (AC) via et invertersystem. Denne elektricitet kan derefter bruges til at drive hjem, bygninger og andre applikationer eller opbevares i batterier til senere brug. Som en vedvarende og bæredygtig energikilde, solenergi paneler spiller en vigtig rolle i at reducere afhængigheden af ​​fossile brændstoffer og hjælp reducere kulstofemissioner.

2. Strukturen af ​​solpaneler

Solpaneler består af et stort antal solceller og bruger lysenergi (fotoner) fra Solen til at generere elektricitet gennem den fotovoltaiske effekt. Det inkluderer også bagsideark, ramme og samledåse og måske koncentrator alt sammen af dem arbejder sammen for at sikre normal drift af solpanelerne.

Hvad er solceller?

Solceller er elektroniske enheder, der omdanner sollys til elektrisk energi fra den fotovoltaiske effekt, og de fleste af dem er wafer-baserede krystallinske siliciumceller eller tyndfilmsceller. Også høje omkostninger, høj effektivitet og tætpakkede rektangulære multi-junction (MJ) celler bruges normalt i solceller paneler på rumfartøjer, da de tilbyder det højeste forhold af genereret strøm pr kilogram løftet ud i rummet. Cellerne er normalt forbundet elektrisk ind serie, en til en anden til den ønskede spænding, og derefter parallelt for at øge strøm.

Hvad er bagsideark?

Som en polymer eller en kombination af polymerer med forskellige tilsætningsstoffer, bagsideark er designet til at give en barriere mellem solcellerne og ydersiden miljø. Hvorfra vi kan se, at bagsidearket er en kritisk komponent i et solpanels holdbarhed, effektivitet og levetid.

Hvad er indkapsling?

Solceller er ofte belagt med en indkapsling, som typisk er en tynd lag af et polymermateriale, der påføres over solcellerne og bagsideark. Generelt den mest almindelige polymer, der anvendes til indkapsling af solcellemoduler er ethylen-vinylacetat (EVA), som er holdbart nok til at beskytte solen celler fra enhver form for skade og forlænger solpanelets levetid.

Hvad er ramme?

Rammen på et solpanel refererer til den strukturelle støtte, der holder og beskytter solceller, ledninger og andre komponenter i panelet. Det er det lavet af aluminium eller andre lette materialer for at forhindre, at paneler bliver ekstreme vejrpåvirkning. Samtidig giver rammen også et middel til montering panelet sikkert på en overflade, såsom et tag eller et jordbaseret stativ. I Derudover bruger solpaneler også metalrammer bestående af reolkomponenter, beslag, reflektorformer og trug for bedre at understøtte panelet struktur.

Hvad er samledåse?

Som et elektrisk kabinet, der bruges til at huse og beskytte elektriske forbindelser, samledåse er specielt designet til at give et sikkert og sikkert miljø for elektriske forbindelser for at forhindre utilsigtet kontakt med strømførende ledninger og for at forenkle fremtidig vedligeholdelse eller reparationer. Normalt er en PV samledåse monteret på bagsiden af ​​solpanelet og fungerer som dets output-interface. Ekstern tilslutninger til de fleste solcellemoduler bruger MC4-stik for at lette vejrbestandige forbindelser til resten af ​​systemet. En USB-strømgrænseflade kan også bruges.

Hvad er koncentrator?

Nogle specielle solcellemoduler inkluderer koncentratorer, hvor lyset er fokuseret med linser eller spejle på mindre celler. Dette muliggør brugen af ​​celler med en høje omkostninger pr. arealenhed (såsom galliumarsenid) i en omkostningseffektiv måde.[Redigering nødvendigt] Koncentrering af sollys kan også øge effektiviteten til omkring 45 %.

3. Udviklingshistorien for solpaneler

I 1839, nogle materialers evne til at skabe en elektrisk ladning af lyseksponering blev først observeret af den franske fysiker Edmond Becquerel, selvom disse oprindelige solpaneler var for ineffektive til selv simple elektriske enheder.

I 1950'erne skabte Bell Labs den første kommercielt levedygtige siliciumsolcelle celle lavet af silicium. Imidlertid var anvendelsen af ​​solpanel begrænset til en få specialiserede områder såsom rumsatellitter, fyrtårne ​​og fjerntliggende steder på grund af de høje omkostninger.

I 1970'erne fremmede hit fra oliekrise og miljøhensyn udvikling af flere billigere og effektive solpaneler. Derefter regeringer og private virksomheder verden over lagde stor vægt på forskningen og udvikling af solpaneler.

I begyndelsen af ​​2000'erne indførte nogle f.eks. feed-in-tariffer (FiTs) lande bidrog i høj grad til solens hurtige vækst industrien. I dag er solpaneler blevet meget mere effektive og overkommelige end nogensinde før, som bliver brugt ikke kun i boliger og erhverv bygninger, men også i infrastrukturprojekter.

4.Typerne af solpaneler

Der er tre typer solpaneler, der primært er tilgængelige i dag: monokrystallinsk, polykrystallinsk (også kendt som multikrystallinsk), og tyndfilm.

l Monokrystallinske solpaneler består af højrent silicium, hvilket er afledt af en enkelt krystal. Af alle paneltyper, monokrystallinske paneler har typisk den højeste effektivitet (over 20%) og effektkapacitet. Dette er fordi monokrystallinske solpaneler giver over 300 watt (W) strøm kapacitet, nogle endda over 400 W. hvad mere er, Monokrystallinske solpaneler har også en tendens til at udkonkurrere polykrystallinske modeller med hensyn til temperaturkoefficient – et mål for et panels ydeevne i varme temperaturer. På trods af disse fordele, er monokrystallinske solpaneler sandsynligvis de dyreste mulighed, så de er mere populære blandt dem, der har nok budget og foretrækker det maksimere dine elregningsbesparelser, såsom kommercielle, offentlige og offentlige afdeling.

l Polykrystallinske eller multikrystallinske solpaneler er solpaneler, der består af flere krystaller af silicium i en enkelt PV-celle. Disse solpaneler er lavet af flere fotovoltaiske celler. Hver celle indeholder siliciumkrystaller hvilket får den til at fungere som en halvlederenhed. Når fotonerne fra sollys falder på PN-krydset (forbindelse mellem N-type og P-type materialer), det giver energi til elektronerne, så de kan flyde som elektrisk strøm. Sammenlignet med monokrystallinske solpaneler er polykrystallinske solpaneler mere miljøvenlige, da de ikke kræver individuel formning og placering af hver krystal og det meste af silicium bruges under produktion og mere omkostninger effektiv 

Når det kommer til dens ulemper, dens lavere effektivitet, mindre pladseffektiv og dårlig ydeevne i høje temperaturer kan hæmme den yderligere udvikling. Baseret på disse er multikrystallinske solpaneler tilgængelige i store solfarme til at udnytte solens kraft og levere strøm til nærliggende områder, selvstændige eller selvforsynende enheder såsom trafiklys i fjerntliggende områder, husholdninger uden for nettet osv.

l Tyndfilmssolpaneler fremstilles ved at afsætte et eller flere tynde lag (tynde film eller TF'er) af fotovoltaisk materiale på et substrat, såsom glas, plast eller metal. Når man sammenligner med monokrystallinsk og polykrystallinsk silicium paneler, kræver de mindre halvledermateriale i fremstillingsprocessen mens de fungerer nogenlunde ens under solcelleeffekten og er billigere. Ikke desto mindre er de meget mindre effektive og har lavere strømkapacitet Derudover nedbrydes tyndfilmssolpaneler hurtigere end krystallinsk siliciumsol paneler 

Således anvendes de sædvanligvis på nytteskalaen siden tyndfilmssol paneler nedbrydes i et meget langsommere tempo. Og en fælles applikation til tyndfilm solpaneler er installation af fleksible PV-moduler på køretøjers tage (almindeligvis autocampere eller busser) og dækkene på både og andre fartøjer. Og pga dens pladsfordel er den blevet mere og mere populær blandt dem, der gerne vil opnå bygningsintegreret solcelle.

5. Udviklingstendenserne for solpaneler

Markedet for solpaneler er drevet af stigende investeringer i vedvarende energi energisektoren, de faldende omkostninger til solcellepaneler, og nye gunstige regeringsbestemmelser. Både monokrystallinske og polykrystallinske siliciumceller har været vidne til stor efterspørgsel, især i boligapplikationer. Cadmium tellurid og amorfe siliciumceller forventes at skabe vækst muligheder på grund af lave materialeomkostninger. Og PV-modulpriserne er faldet hurtigere end forventet i begyndelsen af ​​2023, da forsyningen af ​​polysilicium bliver mere rigelig 

Mens i mellemtiden Ifølge data, i det ændrede post COVID-19 forretningslandskab, det globale marked for solpaneler anslået til 50,1 milliarder USD i år 2022, er forventes at nå en revideret størrelse på 98,5 milliarder USD i 2030, hvilket vil vokse med en CAGR på 8,8 % over analyseperioden 2022-2030. Poly-krystallinsk solpanel, et af segmenterne analyseret i rapporten forventes at registrere en 8,2 % CAGR og nå 48,2 milliarder USD ved udgangen af ​​analyseperioden. Under hensyntagen til igangværende post pandemisk bedring, er væksten i tyndfilmssolpanelsegmentet genjusteret til en revideret 8,9% CAGR for den næste 8-årige periode.

6. Investeringsanalysen af ​​solpaneler

I betragtning af at solenergi i øjeblikket er den næstmest anvendte rene energi teknologi over hele kloden efter installeret kapacitet, forventes solcelleanlæg at være en af ​​de billigste energikilder til rådighed i 2050, især i regioner der har fremragende solstråling, og tendensen er drevet af flere faktorer.

l Produkttypeanalyse

Det polykrystallinske solpanel er førende på markedet med mere end 48 % af værdi markedsandele, og det forventes at erobre højere markedsandele i prognoseperiode, især i boligsegmentet. Men fremskridtene inden for tyndfilm solcellepaneler vil også drive væksten i solpanelmarkedet i løbet af det næste få år. Også stigningen i udbredelsen af ​​mikronet og udviklingen af nul-energi bygninger vil føre til en betydelig efterspørgsel på markedet.

l Slutbrugeranalyse

Efter slutbrugertype er markedet opdelt i boliger, kommercielle, industrielle og andre segmenter. Det kommercielle segment er førende på markedet med mere end 33% af værdi markedsandel, da de kræver en betydelig mængde energi for at sikre deres langsigtede bæredygtighed og funktionalitet ca hjælper også med at reducere afhængigheden af ​​el fra nettet, mens driften reduceres omkostninger og minimering af CO2-fodaftryk. Men da flertallet af regeringerne globalt har vedtaget nettomålingslovgivningen sammen med betydelige tilskud til installation af solcelleanlæg i boliger. Disse celler er let brugt i boligsegmentet på grund af deres billigere omkostninger sammenlignet til monokrystallinske solceller.

l Regional Analyse

Ifølge data dominerer Asien-Stillehavsregionen på værdimarkedet dele. Da Asien-Stillehavsområdet er den største region globalt målt i antal mennesker, der lever. Regionen er også hjemsted for Kina, som har en betydelig produktionskapacitet til polykrystallinske solceller, som opfylder efterspørgslen af regionen. Og Indien planlægger også at oprette solcelleproduktionsenheder under regeringens produktion.

7. Ting at overveje for højkvalitets solpaneler

Ved køb af solpaneler skal ikke kun pris og kvalitet tages i betragtning, andre faktorer bør også huskes.

Temperatur: Monokrystallinske og polykrystallinske paneler har maksimal effektivitet mellem 59°F og 95°F. Regioner med høje temperaturer i løbet af sommeren, der evt få et solpanel til at nå en indre temperatur på mere end 100°F kan se et fald i effektivitetsniveauer. Ved valg af inverter er det nødvendigt at overveje tilstanden.

Lysinduceret nedbrydning (LID): LID refererer til en metrik for ydeevnetab der opstår med krystallinske paneler i løbet af de første par timer med sollys eksponering. Generelt har LID en tendens til at variere fra 1 % til 3 % i effektivitetstab. Derfor bør det overvejes, når du vælger solpaneler.

Brandklassificering: International Building Codes kræver, at solpaneler matcher deres tags brandklassificering for at sikre, at panelerne ikke fremskynder spredningen af flammer. Generelt er der tre typer klasser. Klasse A giver mest beskyttelse i en brand, da flammerne ikke kan sprede sig mere end seks fod. Klasse B sikrer, at flammespredningen ikke overstiger otte fod, og klasse C sikrer, at flammerne gør det ikke spredt ud over 13 fod.

Vejrforhold: For eksempel er krystallinske paneler bedre til områder, der kan opleve kraftige hagl, da de kan modstå hagl, der rammer med en hastighed på op til 50 mph. Selvom deres tynde design er givet, er hin-film solpaneler ikke ideelle for hagl. Et solcelleanlæg, der bruger fastgørelseselementer, moduler til gennemboltning eller en tre-ramme skinnesystem er bedre egnet til boliger, der kan opleve en orkan eller tropisk storm.

Effektivitet: Effektiviteten af ​​et solpanel refererer til mængden af ​​sollys det kan omdannes til elektricitet. Et højeffektivt solpanel vil producere mere elektricitet fra samme mængde sollys som et panel med lavere effektivitet.