پنل های خورشیدی چیست؟

1. پنل های خورشیدی چیست؟

پنل خورشیدی که به عنوان ماژول فتوولتائیک (PV) یا پنل PV نیز شناخته می شود، یک صفحه است مونتاژ سلول های خورشیدی فتوولتائیک که در یک قاب (معمولا مستطیل شکل) نصب شده اند. پنل های خورشیدی نور خورشید را به عنوان منبع انرژی تابشی جذب می کنند که تبدیل می شود به انرژی الکتریکی به شکل جریان مستقیم (DC) الکتریسیته.

مجموعه ای منظم از پانل های خورشیدی سیستم فتوولتائیک نامیده می شود یا آرایه خورشیدی آرایه های یک سیستم فتوولتائیک می تواند برای تولید انرژی خورشیدی استفاده شود الکتریسیته ای که تجهیزات الکتریکی را مستقیماً تأمین می کند یا برق را باز می گرداند به یک شبکه جریان متناوب (AC) از طریق یک سیستم اینورتر. این برق می تواند سپس برای برق رسانی به خانه ها، ساختمان ها و سایر برنامه ها استفاده شود یا در آنها ذخیره شود باتری برای استفاده بعدی خورشیدی به عنوان یک منبع انرژی تجدید پذیر و پایدار پانل ها نقش مهمی در کاهش اتکا به سوخت های فسیلی و کمک دارند کاهش انتشار کربن

2. ساختار پنل های خورشیدی

پنل های خورشیدی از تعداد زیادی سلول خورشیدی تشکیل شده و از انرژی نور استفاده می کنند (فوتون) از خورشید برای تولید برق از طریق اثر فتوولتائیک. همچنین شامل صفحه پشتی، قاب و جعبه اتصال، و شاید متمرکز کننده، همه آنها با هم کار می کنند تا از عملکرد طبیعی پنل های خورشیدی اطمینان حاصل کنند.

سلول های خورشیدی چیست؟

سلول های خورشیدی دستگاه های الکترونیکی هستند که نور خورشید را به الکتریکی تبدیل می کنند انرژی توسط اثر فتوولتائیک و اکثر آنها کریستالی مبتنی بر ویفر هستند سلول های سیلیکونی یا سلول های لایه نازک. همچنین، پرهزینه، با راندمان بالا و سلول‌های چند اتصالی مستطیلی بسته (MJ) معمولاً در خورشیدی استفاده می‌شوند پانل های روی فضاپیما، زیرا بالاترین نسبت توان تولیدی را در هر دستگاه ارائه می دهند کیلوگرم به فضا بلند می شود. سلول ها معمولاً به صورت الکتریکی به هم متصل می شوند سری، یکی به دیگری به ولتاژ مورد نظر، و سپس به موازات افزایش می یابد جاری

بک شیت چیست؟

به عنوان یک پلیمر یا ترکیبی از پلیمرها با مواد افزودنی مختلف، صفحه پشتی برای ایجاد مانعی بین سلول های خورشیدی و بیرون طراحی شده است محیط زیست که از آن ما می توانیم ببینیم که صفحه پشتی یک جزء حیاتی در است دوام، کارایی و طول عمر یک پنل خورشیدی.

کپسولانت چیست؟

سلول های خورشیدی اغلب با یک کپسولانت پوشانده می شوند که معمولاً نازک است لایه ای از یک ماده پلیمری که روی سلول های خورشیدی و صفحه پشتی به طور کلی رایج ترین پلیمر مورد استفاده در کپسوله کردن ماژول های خورشیدی است اتیلن-وینیل استات (EVA) است که برای محافظت از خورشید به اندازه کافی بادوام است سلول ها از هر نوع آسیبی و افزایش طول عمر پنل خورشیدی.

قاب چیست؟

قاب یک پنل خورشیدی به تکیه گاه ساختاری اطلاق می شود که نگه می دارد و از سلول های خورشیدی، سیم کشی و سایر اجزای داخل پنل محافظت می کند. هست ساخته شده از آلومینیوم یا سایر مواد سبک وزن برای جلوگیری از افراط در پانل ها تاثیر آب و هوا در عین حال، قاب وسیله ای برای نصب نیز فراهم می کند پانل را به طور ایمن بر روی یک سطح، مانند یک سقف یا یک قفسه زمینی قرار دهید. در علاوه بر این، پنل های خورشیدی از قاب های فلزی متشکل از اجزای قفسه بندی استفاده می کنند. براکت ها، اشکال بازتابنده و فرورفتگی ها برای حمایت بهتر از پانل ساختار

جعبه اتصال چیست؟

به عنوان یک محفظه الکتریکی که برای نگهداری و محافظت از اتصالات الکتریکی استفاده می شود، جعبه اتصال به طور ویژه طراحی شده است تا یک محیط امن و مطمئن را برای اتصالات الکتریکی به طوری که از تماس تصادفی با سیم های برق و برای ساده سازی نگهداری یا تعمیرات آتی. معمولا یک جعبه اتصال PV متصل می شود در پشت پنل خورشیدی قرار دارد و به عنوان رابط خروجی آن عمل می کند. خارجی اتصالات برای اکثر ماژول های فتوولتائیک از کانکتورهای MC4 برای تسهیل آسان استفاده می شود اتصالات ضد آب و هوا به بقیه سیستم. یک رابط برق USB می تواند نیز استفاده شود.

متمرکز کننده چیست؟

برخی از ماژول های خورشیدی خاص PV شامل متمرکز کننده هایی هستند که نور در آنها متمرکز می شود توسط عدسی یا آینه بر روی سلول های کوچکتر. این امکان استفاده از سلول های دارای a را فراهم می کند هزینه بالا در واحد سطح (مانند آرسنید گالیم) در یک مقرون به صرفه راه. [نیاز به منبع] تمرکز نور خورشید نیز می تواند کارایی را افزایش دهد به حدود 45 درصد.

3. تاریخچه توسعه پانل های خورشیدی

در سال 1839، توانایی برخی از مواد برای ایجاد بار الکتریکی از قرار گرفتن در معرض نور اولین بار توسط فیزیکدان فرانسوی ادموند بکرل مشاهده شد. اگرچه این پنل های خورشیدی اولیه حتی برای برق ساده بسیار ناکارآمد بودند دستگاه ها

در دهه 1950، آزمایشگاه بل اولین خورشیدی سیلیکونی قابل دوام تجاری را ایجاد کرد سلول ساخته شده از سیلیکون با این حال، استفاده از پنل خورشیدی محدود به a تعداد کمی از حوزه های تخصصی مانند ماهواره های فضایی، فانوس های دریایی و راه دور مکان ها به دلیل هزینه بالا

در دهه 1970، بحران نفت و نگرانی‌های زیست‌محیطی باعث ارتقاء آن شد توسعه پانل های خورشیدی ارزان تر و کارآمدتر. پس از آن دولت ها و شرکت های خصوصی در سراسر جهان به این تحقیق اهمیت زیادی دادند و توسعه پنل های خورشیدی

در اوایل دهه 2000، معرفی تعرفه های خوراک (FiTs) توسط برخی کشورها تا حد زیادی به رشد سریع انرژی خورشیدی کمک کردند صنعت. امروزه پنل های خورشیدی بسیار کارآمدتر و مقرون به صرفه تر شده اند بیش از هر زمان دیگری، که نه تنها در خانه ها و تجاری استفاده می شود ساختمان ها بلکه در پروژه های زیربنایی.

4. انواع پنل های خورشیدی

امروزه سه نوع پنل خورشیدی در دسترس هستند: تک کریستالی، پلی کریستالی (همچنین به عنوان چند کریستالی شناخته می شود)، و لایه نازک

l پانل های خورشیدی تک کریستالی از سیلیکون با خلوص بالا تشکیل شده اند که این است مشتق شده از یک کریستال از همه انواع پانل، پانل های تک کریستالی معمولاً بالاترین راندمان (بیش از 20٪) و ظرفیت توان را دارند. این است زیرا پنل های خورشیدی مونو کریستال بیش از 300 وات (W) توان تولید می کنند ظرفیت، حتی برخی از آنها بیش از 400 وات است. علاوه بر این، پانل های خورشیدی تک کریستالی همچنین تمایل به عملکرد بهتر از مدل های پلی کریستالی از نظر ضریب دما دارند - اندازه گیری عملکرد یک پانل در دماهای گرم. با وجود اینها مزایا، پنل های خورشیدی تک کریستالی احتمالا گران ترین هستند گزینه، بنابراین در بین کسانی که بودجه کافی دارند و ترجیح می دهند محبوبیت بیشتری دارند صرفه جویی در قبض برق مانند تجاری، عمومی و دولتی را به حداکثر برسانید بخش

l پنل های خورشیدی پلی کریستالی یا چند کریستالی پنل های خورشیدی هستند که از چندین کریستال سیلیکون در یک سلول PV تشکیل شده است. این پنل های خورشیدی از سلول های فتوولتائیک متعدد ساخته شده اند. هر سلول حاوی کریستال های سیلیکون است که باعث می شود به عنوان یک دستگاه نیمه هادی عمل کند. هنگامی که فوتون ها از تابش نور خورشید بر روی اتصال PN (اتصال بین مواد نوع N و نوع P)، به الکترون‌ها انرژی می‌دهد تا بتوانند به صورت جریان الکتریکی در جریان باشند. در مقایسه با پنل های خورشیدی مونو کریستال، پنل های خورشیدی پلی کریستال بیشتر است سازگار با محیط زیست هستند زیرا نیازی به شکل دادن و قرار دادن هر کدام به صورت جداگانه ندارند کریستال و بیشتر سیلیکون در طول تولید و هزینه بیشتر استفاده می شود موثر 

وقتی صحبت از معایب آن می شود، راندمان پایین تر، کمتر است فضای کارآمد و عملکرد ضعیف در دماهای بالا ممکن است بیشتر آن را مختل کند توسعه بر این اساس، پنل های خورشیدی چند کریستالی در دسترس هستند مزارع خورشیدی بزرگ برای مهار نیروی خورشید و تامین برق مناطق نزدیک، دستگاه‌های مستقل یا خودکار مانند چراغ‌های راهنمایی در داخل مناطق دور افتاده، خانوارهای خارج از شبکه و غیره

l پانل های خورشیدی لایه نازک با قرار دادن یک یا چند لایه نازک (نازک) ساخته می شوند فیلم ها یا TF ها) از مواد فتوولتائیک بر روی یک بستر، مانند شیشه، پلاستیک یا فلزی هنگام مقایسه با سیلیکون تک کریستالی و چند کریستالی پانل ها به مواد نیمه هادی کمتری در فرآیند تولید نیاز دارند در حالی که آنها تحت اثر فتوولتائیک تقریباً مشابه عمل می کنند و ارزان تر هستند. با این وجود، آنها بسیار کارآمدتر هستند و ظرفیت توان کمتری دارند علاوه بر این، صفحات خورشیدی لایه نازک سریعتر از خورشیدی سیلیکونی کریستالی تخریب می شوند پانل ها 

بنابراین آنها معمولاً در مقیاس کاربردی از خورشیدی لایه نازک استفاده می شوند پانل ها با سرعت بسیار کمتری تخریب می شوند. و یک کاربرد رایج برای لایه نازک پانل های خورشیدی نصب ماژول های PV انعطاف پذیر بر روی پشت بام وسایل نقلیه است (معمولاً RV یا اتوبوس) و عرشه قایق ها و سایر کشتی ها. و به دلیل مزیت فضایی آن، در بین کسانی که می خواهند محبوبیت بیشتری پیدا کرده است دستیابی به فتوولتائیک یکپارچه در ساختمان

5. روند توسعه پنل های خورشیدی

بازار پنل های خورشیدی با افزایش سرمایه گذاری در انرژی های تجدید پذیر هدایت می شود بخش انرژی، کاهش هزینه پانل های خورشیدی PV، و در حال ظهور مطلوب است مقررات دولتی. سلول های سیلیکونی تک کریستالی و پلی کریستالی شاهد تقاضای بالایی به خصوص در کاربردهای مسکونی بوده اند. کادمیوم انتظار می رود سلول های تلورید و سیلیکونی آمورف رشد کنند فرصت ها به دلیل هزینه کم مواد. و قیمت ماژول PV کاهش یافته است سریعتر از حد انتظار در اوایل سال 2023، زیرا عرضه پلی سیلیکون فراوانتر می شود 

در حالی که در این بین بر اساس داده ها، در تغییر چشم انداز کسب و کار پس از COVID-19، جهانی بازار پنل های خورشیدی که در سال 2022 حدود 50.1 میلیارد دلار برآورد شده است، پیش بینی می شود تا سال 2030 به اندازه تجدید نظر شده 98.5 میلیارد دلار آمریکا برسد و در CAGR رشد کند. 8.8 درصد در دوره تحلیلی 2022-2030. پنل خورشیدی پلی کریستالی، یکی از بخش های تحلیل شده در گزارش، پیش بینی می شود که CAGR 8.2٪ را ثبت کند و تا پایان دوره تحلیل به 48.2 میلیارد دلار می رسد. با در نظر گرفتن بهبود مستمر پس از همه گیری، رشد در بخش پنل خورشیدی لایه نازک است مجدداً به CAGR 8.9% اصلاح شده برای دوره 8 ساله آینده تعدیل شده است.

6. تحلیل سرمایه گذاری پنل های خورشیدی

با توجه به اینکه انرژی خورشیدی در حال حاضر دومین انرژی پاک پرکاربرد است فن آوری در سراسر جهان با ظرفیت نصب شده، انتظار می رود PV خورشیدی باشد یکی از ارزان ترین منابع انرژی موجود تا سال 2050، به ویژه در مناطق که دارای تابش خورشیدی عالی هستند و این روند توسط چندین نفر هدایت می شود عوامل

l تجزیه و تحلیل نوع محصول

پنل های خورشیدی پلی کریستالی با بیش از 48 درصد پیشتاز بازار است سهم بازار را ارزش گذاری می کند و پیش بینی می شود که سهم بیشتری از بازار را به خود اختصاص دهد دوره پیش بینی، به ویژه در بخش مسکونی. اما پیشرفت در لایه نازک ماژول های PV خورشیدی همچنین باعث رشد بازار پانل های خورشیدی در آینده می شود چند سال همچنین افزایش استقرار ریزشبکه ها و توسعه ساختمان های با انرژی صفر منجر به تقاضای قابل توجهی در بازار خواهند شد.

l تجزیه و تحلیل کاربر نهایی

بر اساس نوع کاربر نهایی، بازار به بخش های مسکونی، تجاری، بخش های صنعتی و غیره بخش تجاری پیشرو بازار است با بیش از 33 درصد از ارزش سهم بازار از آنجایی که آنها به میزان قابل توجهی نیاز دارند مقدار انرژی برای اطمینان از پایداری و عملکرد طولانی مدت آنها همچنین می تواند به کاهش وابستگی به برق شبکه در حین کاهش عملکرد کمک کند هزینه ها و به حداقل رساندن ردپای کربن. اما از آنجایی که اکثریت دولت ها در سطح جهانی قانون اندازه گیری خالص را به همراه قابل توجهی وضع کرده اند یارانه برای نصب سیستم خورشیدی در تاسیسات مسکونی. این سلول ها هستند به دلیل هزینه های ارزان تر در مقایسه، به راحتی در بخش مسکونی استفاده می شود به سلول های خورشیدی تک کریستالی

l تجزیه و تحلیل منطقه ای

بر اساس داده ها، منطقه آسیا و اقیانوسیه در بازار ارزش برتری دارد به اشتراک بگذارید از آنجایی که آسیا و اقیانوسیه از نظر تعداد، بزرگترین منطقه جهان است مردم زندگی می کنند این منطقه همچنین خانه چین است که دارای اهمیت قابل توجهی است ظرفیت تولید سلول های خورشیدی پلی کریستالی که تقاضا را برآورده می کند منطقه و هند همچنین قصد دارد واحدهای تولید خورشیدی را در این زمینه راه اندازی کند تولید دولت

7. مواردی که باید برای پنل های خورشیدی با کیفیت بالا در نظر بگیرید

هنگام خرید پنل های خورشیدی نه تنها باید قیمت و کیفیت را در نظر گرفت. سایر عوامل را نیز باید در نظر داشت.

دما: پانل های مونوکریستال و پلی کریستال دارای حداکثر بازدهی هستند بین 59 درجه فارنهایت و 95 درجه فارنهایت. مناطق با درجه حرارت بالا در طول تابستان که ممکن است باعث می شود یک پنل خورشیدی به دمای داخلی بیش از 100 درجه فارنهایت برسد کاهش سطح کارایی هنگام انتخاب یک اینورتر، لازم است شرط را در نظر بگیرید

تخریب ناشی از نور (LID): LID به معیار کاهش عملکرد اشاره دارد که با پانل های کریستالی در چند ساعت اول تابش نور خورشید رخ می دهد قرار گرفتن در معرض بیماری. معمولاً LID از 1٪ تا 3٪ در کاهش کارایی متغیر است. بنابراین هنگام انتخاب پنل های خورشیدی باید به آن توجه کرد.

رتبه بندی آتش سوزی: قوانین بین المللی ساختمان نیاز به پنل های خورشیدی دارند که مطابق با آنها باشند درجه حریق سقف برای اطمینان از اینکه پانل ها گسترش را تسریع نمی کنند شعله های آتش به طور کلی سه نوع کلاس وجود دارد. کلاس A بیشترین امکانات را فراهم می کند حفاظت در آتش، زیرا شعله نمی تواند بیش از شش فوت گسترش یابد. کلاس B اطمینان حاصل می کند که گسترش شعله از هشت فوت تجاوز نمی کند و کلاس C تضمین می کند که شعله ها این کار را انجام می دهند بیش از 13 فوت پخش نمی شود.

وضعیت آب و هوا: به عنوان مثال، پانل های کریستالی برای مناطقی که بهتر است ممکن است تگرگ شدید را تجربه کنند زیرا می توانند در برابر تگرگ با سرعت بالا مقاومت کنند تا 50 مایل در ساعت در حالی که با توجه به طراحی نازک خود، پانل های خورشیدی hin-film ایده آل نیستند برای تگرگ یک سیستم خورشیدی که از اتصال دهنده ها، ماژول های پیچ و مهره ای استفاده می کند سیستم ریلی سه قاب برای خانه هایی مناسب تر است که ممکن است دچار مشکل شوند طوفان یا طوفان استوایی

کارایی: کارایی یک پنل خورشیدی به میزان نور خورشید اشاره دارد می تواند به برق تبدیل شود. یک پنل خورشیدی با راندمان بالا بیشتر تولید خواهد کرد الکتریسیته ناشی از همان مقدار نور خورشید نسبت به یک پنل با راندمان پایین تر.