Mitä aurinkopaneelit ovat?

1. Mitä aurinkopaneelit ovat?

Aurinkopaneeli, joka tunnetaan myös nimellä fotovoltaic (PV) moduuli tai PV-paneeli, on aurinkosähköisten aurinkokennojen kokoonpano, jotka on asennettu (yleensä suorakaiteen muotoiseen) kehykseen. Aurinkopaneelit keräävät auringonvalon säteilyenergian lähteeksi, joka muunnetaan sähköenergiaksi tasavirtasähkön (DC) muodossa.

Siististi järjestettyä aurinkopaneelien kokoelmaa kutsutaan aurinkosähköjärjestelmäksi tai aurinkopaneeli. Aurinkosähköjärjestelmän ryhmiä voidaan käyttää aurinkoenergian tuottamiseen sähköä, joka syöttää sähkölaitteita suoraan tai syöttää tehoa takaisin vaihtovirta (AC) verkkoon invertterijärjestelmän kautta.Tämä sähkö voi sitten käyttää koteihin, rakennuksiin ja muihin sovelluksiin tai varastoida sähköä paristoja myöhempää käyttöä varten. Uusiutuvana ja kestävänä energialähteenä aurinko paneeleilla on tärkeä rooli fossiilisten polttoaineiden ja avun riippuvuuden vähentämisessä vähentää hiilidioksidipäästöjä.

2. Aurinkopaneelien rakenne

Aurinkopaneelit koostuvat suuresta määrästä aurinkokennoja ja käyttävät valoenergiaa (fotonit) Auringosta sähkön tuottamiseksi aurinkosähkövaikutuksen kautta. Se sisältää myös taustalevyn, kehyksen ja kytkentärasian ja ehkä keskittimen Ne toimivat yhdessä varmistaakseen aurinkopaneelien normaalin toiminnan.

Mikä on aurinkokennot?

Aurinkokennot ovat elektronisia laitteita, jotka muuttavat auringonvalon sähköksi energiaa aurinkosähkön vaikutuksesta ja useimmat niistä ovat kiekkopohjaisia ​​kiteisiä piikennoja tai ohutkalvokennoja. Myös korkeat kustannukset, korkea hyötysuhde ja MJ-kennoja käytetään yleensä aurinkoenergiassa paneelit avaruusaluksissa, koska ne tarjoavat korkeimman tuotetun tehosuhteen kilo nostetaan avaruuteen.Kennot on yleensä kytketty sähköisesti sisään sarjassa toisilleen haluttuun jännitteeseen ja sitten rinnakkain nostaaksesi nykyinen.

Mikä on taustakuva?

Polymeerina tai polymeerien yhdistelmänä erilaisilla lisäaineilla, taustalevy on suunniteltu muodostamaan este aurinkokennojen ja ulkopuolen välille ympäristöön. Mistä voimme nähdä, taustaarkki on kriittinen komponentti aurinkopaneelien kestävyys, tehokkuus ja pitkäikäisyys.

Mikä on kapselointi?

Aurinkokennot päällystetään usein kapselointiaineella, joka on tyypillisesti ohutta kerros polymeerimateriaalia, joka levitetään aurinkokennojen päälle taustaarkki. Yleensä yleisin aurinkomoduulien kapseloinnissa käytetty polymeeri on eteeni-vinyyliasetaatti (EVA), joka on riittävän kestävä suojaamaan aurinkoa soluja kaikenlaisilta vaurioilta ja pidentää aurinkopaneelin käyttöikää.

Mikä on kehys?

Aurinkopaneelin runko viittaa rakenteelliseen tukeen, joka pitää ja suojaa aurinkokennoja, johdotuksia ja muita paneelin komponentteja. Se on valmistettu alumiinista tai muista kevyistä materiaaleista paneelien äärimmäisyyden estämiseksi sään vaikutus. Samalla runko tarjoaa myös asennustavan paneeli tukevasti pintaan, kuten kattoon tai maassa olevaan telineeseen. sisään lisäksi aurinkopaneeleissa käytetään myös metallirunkoja, jotka koostuvat telinekomponenteista, kannattimet, heijastinmuodot ja kourut tukevat paneelia paremmin rakenne.

Mikä on kytkentärasia?

Sähkökotelona, ​​jota käytetään sähköliitäntöjen sijoittamiseen ja suojaamiseen, kytkentärasia on erityisesti suunniteltu tarjoamaan turvallinen ja varma ympäristö sähköliitännät, jotta estetään tahaton kosketus jännitteisiin johtoihin ja yksinkertaistaaksesi tulevaa huoltoa tai korjausta. Yleensä PV-kytkentärasia on kiinnitetty aurinkopaneelin takaosaan ja toimii sen lähtöliitäntänä. Ulkoinen Useimpien aurinkosähkömoduulien liitännät käyttävät MC4-liittimiä helpottamaan säänkestävät liitännät muuhun järjestelmään. USB-virtaliitäntä voi myös käyttää.

Mikä on konsentraattori?

Joissakin erityisissä aurinkosähkömoduuleissa on keskittimet, joihin valo kohdistetaan linssien tai peilien avulla pienempiin kennoihin. Tämä mahdollistaa solujen käytön a korkeat pinta-alayksikkökustannukset (kuten galliumarsenidi) kustannustehokkaasti tavalla.[lainaus tarvitaan] Auringonvalon keskittäminen voi myös lisätä tehokkuutta noin 45 prosenttiin.

3. Aurinkopaneelien kehityshistoria

Vuonna 1839 joidenkin materiaalien kyky luoda sähkövaraus valoaltistuksen havaitsi ensimmäisenä ranskalainen fyysikko Edmond Becquerel, vaikka nämä alkuperäiset aurinkopaneelit olivat liian tehottomia edes yksinkertaiselle sähkölle laitteita.

1950-luvulla Bell Labs loi ensimmäisen kaupallisesti kannattavan piiaurinkoenergian silikonista valmistettu kenno. Aurinkopaneelien käyttö rajoittui kuitenkin a muutama erikoisalue, kuten avaruussatelliitit, majakat ja kaukosäätimet paikoissa korkeiden kustannusten vuoksi.

1970-luvulla öljykriisi ja ympäristöhuolit edistivät halvempien ja tehokkaampien aurinkopaneelien kehittäminen. Sen jälkeen hallitukset ja yksityiset yritykset ympäri maailmaa pitivät tutkimusta erittäin tärkeänä ja aurinkopaneelien kehittäminen.

2000-luvun alussa jotkut ottivat käyttöön syöttötariffit (FiTs). maat vaikuttivat suuresti aurinkoenergian nopeaan kasvuun Nykyään aurinkopaneeleista on tullut paljon tehokkaampia ja edullisempia kuin koskaan ennen, joita ei käytetä vain kodeissa ja kaupallisissa tiloissa rakennuksissa, mutta myös infrastruktuuriprojekteissa.

4. Aurinkopaneelien tyypit

Nykyään on pääasiassa saatavilla kolmenlaisia ​​aurinkopaneeleja: yksikiteinen, monikiteinen (tunnetaan myös nimellä monikiteinen) ja ohutkalvo.

l Yksikiteiset aurinkopaneelit koostuvat erittäin puhtaasta piistä, mikä on johdettu yhdestä kiteestä. Kaikista paneelityypeistä monokiteiset paneelit niillä on tyypillisesti korkein hyötysuhde (yli 20 %) ja tehokapasiteetti. Tämä on koska monokiteiset aurinkopaneelit tarjoavat yli 300 wattia (W) tehoa kapasiteetti, jotkut jopa yli 400 W. Lisäksi yksikiteiset aurinkopaneelit myös taipumus ylittää monikiteiset mallit lämpötilakertoimen suhteen – mitta paneelin suorituskyvystä lämpimissä lämpötiloissa. Näistä huolimatta Yksikiteiset aurinkopaneelit ovat todennäköisesti kalleimpia vaihtoehdon, joten ne ovat suositumpia niiden keskuudessa, joilla on tarpeeksi budjetti ja mieluummin maksimoi sähkölaskujen säästöjä, kuten kaupallisia, julkisia ja viranomaisia osasto.

l PolyCrystalline tai multiCrystalline aurinkopaneelit ovat aurinkopaneeleja, jotka koostuvat useista piikiteistä yhdessä PV-kennossa. Nämä aurinkopaneelit on tehty useista aurinkokennoista. Jokainen kenno sisältää piikiteitä mikä saa sen toimimaan puolijohdelaitteena. Kun fotonit auringonvalo osuu PN-liitoskohtaan (N-tyypin ja P-tyypin materiaalien välinen liitoskohta), se välittää energiaa elektroneille, jotta ne voivat virrata sähkövirtana. Verrattuna yksikiteisiin aurinkopaneeleihin, monikiteiset aurinkopaneelit ovat enemmän ympäristöystävällisiä, koska ne eivät vaadi kunkin yksilöllistä muotoilua ja sijoittamista kristalli ja suurin osa piistä hyödynnetään tuotannon aikana ja enemmän kustannuksia tehokas 

Mitä tulee sen haitoihin, sen alhaisempi tehokkuus, vähemmän tilaa säästävä ja huono suorituskyky korkeissa lämpötiloissa voi haitata sen edelleen kehitystä. Näiden perusteella multiCrystalline-aurinkopaneelit ovat saatavilla suuria aurinkovoimaloita hyödyntämään auringon voimaa ja toimittamaan sähköä lähellä olevat alueet, erilliset tai omatehoiset laitteet, kuten liikennevalot syrjäisillä alueilla, verkon ulkopuolella olevissa kotitalouksissa jne.

l Ohutkalvoiset aurinkopaneelit valmistetaan kerrostamalla yksi tai useampi ohut kerros (ohut kalvot tai TF) aurinkosähkömateriaalista alustalle, kuten lasille tai muoville tai metallia. Kun tehdään vertailuja yksikiteiseen ja monikiteiseen piihin paneelit, ne vaativat vähemmän puolijohdemateriaalia valmistusprosessissa kun taas ne toimivat melko samankaltaisesti aurinkosähkövaikutuksen alla ja ovat halvempia. Siitä huolimatta ne ovat paljon vähemmän tehokkaita ja niiden tehokapasiteetti on pienempi Lisäksi ohutkalvoiset aurinkopaneelit hajoavat nopeammin kuin kiteiset piiaurinkopaneelit paneelit 

Siten niitä käytetään yleensä hyödyllisyysmittakaavassa, koska ohutkalvo aurinko paneelit hajoavat paljon hitaammin. Ja yksi yleinen sovellus ohutkalvolle aurinkopaneelit on joustavien aurinkosähkömoduulien asennusta ajoneuvojen katoille (yleensä matkailuautot tai linja-autot) sekä veneiden ja muiden alusten kannet. Ja sen takia tilaetunsa ansiosta siitä on tullut yhä suositumpi halukkaiden keskuudessa saavuttaa rakennus-integroitu aurinkosähkö.

5. Aurinkopaneelien kehitystrendit

Aurinkopaneelimarkkinoita ohjaavat kasvavat investoinnit uusiutuvaan energiaan energia-alalla, aurinkosähköpaneelien kustannusten laskussa ja kehittymässä suotuisasti valtion määräykset. Sekä yksikiteiset että monikiteiset piikennot on ollut suuri kysyntä erityisesti asuinrakennuksissa. Kadmium telluridin ja amorfisen piisolujen odotetaan luovan kasvua mahdollisuudet alhaisten materiaalikustannusten ansiosta. Ja PV-moduulien hinnat ovat laskeneet odotettua nopeammin vuoden 2023 alussa, kun polypiin tarjonta lisääntyy 

Vaikka tällä välin tietojen mukaan COVID-19:n jälkeisessä muuttuneessa liiketoimintaympäristössä globaali Aurinkopaneelien markkinat ovat arviolta 50,1 miljardia Yhdysvaltain dollaria vuonna 2022. ennustetaan saavuttavan tarkistetun 98,5 miljardin dollarin koon vuoteen 2030 mennessä ja kasvavan CAGR:llä 8,8 % analyysikaudella 2022–2030. Monikiteinen aurinkopaneeli, yksi raportissa analysoitujen segmenttien ennustetaan saavuttavan 8,2 % CAGR:n ja saavuttaa 48,2 miljardia dollaria analyysijakson loppuun mennessä. Ottaen huomioon Pandemian jälkeinen toipuminen on käynnissä, Thin-Film Solar Panel -segmentin kasvu on muutettu tarkistettuun 8,9 % CAGR:ään seuraavalle 8 vuoden jaksolle.

6. Aurinkopaneelien investointianalyysi

Koska aurinkoenergia on tällä hetkellä toiseksi eniten käytetty puhdas energia Aurinkosähköenergian odotetaan olevan asennetun kapasiteetin mukaan kaikkialla maailmassa yksi halvimmista saatavilla olevista energialähteistä vuoteen 2050 mennessä, erityisesti alueilla joilla on erinomainen auringonsäteily, ja trendiä ohjaavat useat tekijät.

l Tuotetyyppianalyysi

Monikiteinen aurinkopaneeli on markkinajohtaja yli 48 prosentilla arvon markkinaosuutta ja sen odotetaan saavan suuremman markkinaosuuden ennustejaksolla, erityisesti asuinrakentamisen segmentillä. Mutta ohutkalvojen kehitys aurinkosähkömoduulit ohjaavat myös aurinkopaneelimarkkinoiden kasvua seuraavana aikana muutaman vuoden. Myös mikrogridin käyttöönoton lisääntyminen ja kehittäminen nollaenergiarakennukset johtavat suureen kysyntään markkinoilla.

l Loppukäyttäjän analyysi

Loppukäyttäjätyypin mukaan markkinat on segmentoitu asuin-, liike-, teollisuus- ja muut segmentit. Kaupallinen segmentti on markkinajohtaja yli 33 prosentin markkinaosuudella, koska ne edellyttävät merkittävää energiamäärä varmistaakseen niiden pitkän aikavälin kestävyyden ja toimivuuden.Se ca auttaa myös vähentämään riippuvuutta verkkosähköstä samalla kun heikentää toimintaa kustannukset ja hiilijalanjäljen minimoiminen. Mutta koska suurin osa hallituksista maailmanlaajuisesti ovat säätäneet nettomittauslainsäädännön sekä merkittäviä tuet aurinkosähköjärjestelmän asentamiseen asuinrakennuksiin. Nämä solut ovat helposti käytettäväksi asuinrakentamisen segmentissä verrattuna halvempien kustannustensa vuoksi monokiteisiin aurinkokennoihin.

l Alueellinen analyysi

Tietojen mukaan Aasian ja Tyynenmeren alue hallitsee arvomarkkinoita jakaa. Koska Aasian ja Tyynenmeren alue on lukumäärältään suurin alue maailmanlaajuisesti elävät ihmiset. Alueella on myös Kiina, jolla on merkittävä monikiteisten aurinkokennojen tuotantokapasiteettia, joka täyttää kysynnän alueelta. Ja Intia aikoo myös perustaa aurinkoenergian tuotantoyksiköitä alle hallituksen tuotannosta.

7. Laadukkaiden aurinkopaneeleiden valinnassa huomioitavaa

Aurinkopaneeleja ostettaessa ei ole otettava huomioon vain hinta ja laatu, myös muut tekijät tulee pitää mielessä.

Lämpötila: Yksikiteisillä ja monikiteisillä paneeleilla on huipputehokkuus 59°F ja 95°F välillä. Alueet, joilla on korkeita lämpötiloja kesällä, joka saattaa saattaa saada aurinkopaneelin sisälämpötilan yli 100°F tehokkuustason lasku. Invertteriä valittaessa on välttämätöntä harkitse tilannetta.

Light-Induced Degradation (LID): LID viittaa suorituskyvyn heikkenemisen metriin joka tapahtuu kidepaneeleilla muutaman ensimmäisen auringonvalon tunnin aikana altistuminen. Yleensä LID:llä on taipumus vaihdella 1 %:sta 3 %:iin tehon menetyksessä. Siksi se tulee ottaa huomioon aurinkopaneeleja valittaessa.

Paloluokitus: Kansainväliset rakennusmääräykset edellyttävät, että aurinkopaneelit vastaavat niitä katon paloluokitus varmistaakseen, etteivät paneelit kiihdä leviämistä liekit. Yleensä luokkatyyppejä on kolme. Luokka A tarjoaa eniten suojaa tulipalossa, koska liekit eivät voi levitä yli kuusi jalkaa. Luokka B varmistaa, että liekin leviäminen ei ylitä kahdeksan jalkaa, ja luokka C varmistaa, että liekit leviävät ei leviä yli 13 jalkaa.

Sääolosuhteet: Esimerkiksi Crystalline-paneelit ovat parempia alueille, joilla saattaa kokea rankkoja rakeita, koska ne kestävät rakeita iskemällä nopeuksilla 50 mph:iin. Vaikka hin-film aurinkopaneelit ovat ohuita, ne eivät ole ihanteellisia rakeita varten. Aurinkojärjestelmä, joka käyttää kiinnikkeitä, läpivientimoduuleja tai a kolmirunkoinen kiskojärjestelmä sopii paremmin koteihin, joissa saattaa esiintyä a hurrikaani tai trooppinen myrsky.

Tehokkuus: Aurinkopaneelin tehokkuus viittaa auringonvalon määrään se voi muuttua sähköksi. Tehokas aurinkopaneeli tuottaa enemmän sähköä samasta määrästä auringonvaloa kuin heikomman hyötysuhteen paneeli.