Wat zijn zonnepanelen?

1. Wat zijn zonnepanelen?

Een zonnepaneel, ook wel fotovoltaïsche (PV) module of PV-paneel genoemd, is een assemblage van fotovoltaïsche zonnecellen gemonteerd in een (meestal rechthoekig) frame. Zonnepanelen vangen zonlicht op als bron van stralingsenergie, die wordt omgezet in elektrische energie in de vorm van gelijkstroom (DC).

Een netjes georganiseerde verzameling zonnepanelen wordt een fotovoltaïsch systeem genoemd of zonnepanelen. Arrays van een fotovoltaïsch systeem kunnen worden gebruikt om zonne-energie op te wekken elektriciteit die elektrische apparatuur rechtstreeks van stroom voorziet of stroom terugvoert in een wisselstroomnet (AC) via een invertersysteem. Deze elektriciteit kan vervolgens worden gebruikt om huizen, gebouwen en andere toepassingen van stroom te voorzien of erin worden opgeslagen batterijen voor later gebruik. Als hernieuwbare en duurzame energiebron, zonne-energie Panelen spelen een belangrijke rol bij het verminderen van de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen en hulp de CO2-uitstoot verminderen.

2. De structuur van zonnepanelen

Zonnepanelen bestaan ​​uit een groot aantal zonnecellen en maken gebruik van lichtenergie (fotonen) van de zon om elektriciteit op te wekken via het fotovoltaïsche effect. Het bevat ook de achterplaat, het frame en de aansluitdoos, en misschien allemaal een concentrator van hen werken samen om de normale werking van de zonnepanelen te garanderen.

Wat zijn zonnecellen?

Zonnecellen zijn elektronische apparaten die zonlicht omzetten in elektriciteit energie door het fotovoltaïsche effect en de meeste daarvan zijn kristallijn op basis van wafers siliciumcellen of dunnefilmcellen. Ook hoge kosten, hoge efficiëntie en dicht opeengepakte rechthoekige multi-junction (MJ) cellen worden meestal gebruikt in zonne-energie panelen op ruimtevaartuigen, omdat ze de hoogste verhouding opgewekte energie per jaar bieden kilogram de ruimte in getild. De cellen zijn meestal elektrisch met elkaar verbonden serie, de een naar de ander naar de gewenste spanning, en dan parallel te verhogen huidig.

Wat is achterblad?

Als polymeer of een combinatie van polymeren met diverse additieven, backsheet is ontworpen om een ​​barrière te vormen tussen de zonnecellen en de buitenkant omgeving. Hieruit kunnen we zien dat de achterplaat een cruciaal onderdeel is van de duurzaamheid, efficiëntie en levensduur van een zonnepaneel.

Wat is inkapselingsmiddel?

Zonnecellen zijn vaak bedekt met een inkapselingsmiddel, dat doorgaans dun is laag van een polymeermateriaal dat over de zonnecellen en de zonnecellen wordt aangebracht achterblad. Over het algemeen het meest voorkomende polymeer dat wordt gebruikt bij het inkapselen van zonnepanelen is ethyleenvinylacetaat (EVA), dat duurzaam genoeg is om de zonne-energie te beschermen cellen tegen elke vorm van schade en verlengt de levensduur van het zonnepaneel.

Wat is frame?

Het frame van een zonnepaneel verwijst naar de structurele ondersteuning die de en beschermt de zonnecellen, bedrading en andere componenten in het paneel. Het is gemaakt van aluminium of andere lichtgewicht materialen om te voorkomen dat panelen extreem worden weer invloed. Tegelijkertijd biedt het frame ook een bevestigingsmiddel het paneel stevig op een oppervlak, zoals een dak of een op de grond geplaatst rek. In Bovendien gebruiken zonnepanelen ook metalen frames bestaande uit stellingcomponenten, beugels, reflectorvormen en goten om het paneel beter te ondersteunen structuur.

Wat is een aansluitdoos?

Als elektrische behuizing die wordt gebruikt om elektrische aansluitingen te huisvesten en te beschermen, De aansluitdoos is speciaal ontworpen om een ​​veilige omgeving te bieden elektrische aansluitingen om onbedoeld contact met spanningvoerende draden te voorkomen om toekomstig onderhoud of reparaties te vereenvoudigen. Meestal wordt er een PV-aansluitdoos aangesloten aan de achterkant van het zonnepaneel en fungeert als uitgangsinterface. Extern Voor de aansluitingen van de meeste fotovoltaïsche modules worden MC4-connectoren gebruikt om het aansluiten te vergemakkelijken weerbestendige verbindingen met de rest van het systeem. Een USB-voedingsinterface kan dat wel ook gebruikt worden.

Wat is concentrator?

Sommige speciale zonnepanelen op zonne-energie bevatten concentrators waarin het licht wordt gebundeld door lenzen of spiegels op kleinere cellen. Dit maakt het gebruik van cellen met a hoge kosten per oppervlakte-eenheid (zoals galliumarsenide) op een kosteneffectieve manier manier. [nodig citaat] Het concentreren van het zonlicht kan ook de efficiëntie verhogen tot ongeveer 45%.

3.De ontwikkelingsgeschiedenis van zonnepanelen

In 1839 ontstond het vermogen van sommige materialen om een ​​elektrische lading te creëren blootstelling aan licht werd voor het eerst waargenomen door de Franse natuurkundige Edmond Becquerel, hoewel deze aanvankelijke zonnepanelen te inefficiënt waren voor zelfs eenvoudige elektriciteit apparaten.

In de jaren vijftig creëerde Bell Labs de eerste commercieel levensvatbare silicium-zonnepanelen cel gemaakt van silicium. De toepassing van zonnepanelen bleef echter beperkt tot a enkele gespecialiseerde gebieden zoals ruimtesatellieten, vuurtorens en afgelegen gebieden locaties vanwege de hoge kosten.

In de jaren zeventig bevorderden de gevolgen van de oliecrisis en de bezorgdheid over het milieu de economie ontwikkeling van goedkopere en efficiëntere zonnepanelen. Daarna regeringen en particuliere bedrijven over de hele wereld hechtten groot belang aan het onderzoek en ontwikkeling van zonnepanelen.

Begin jaren 2000 vond de introductie van feed-in-tarieven (FiT's) door sommigen plaats landen hebben in grote mate bijgedragen aan de snelle groei van de zonne-energie industrie. Tegenwoordig zijn zonnepanelen veel efficiënter en betaalbaarder geworden dan ooit tevoren, die niet alleen in woningen en bedrijven worden gebruikt gebouwen, maar ook in infrastructuurprojecten.

4.De soorten zonnepanelen

Er zijn momenteel drie soorten zonnepanelen verkrijgbaar: monokristallijn, polykristallijn (ook bekend als multikristallijn) en dunne film.

l Monokristallijne zonnepanelen zijn gemaakt van zeer zuiver silicium afgeleid van een enkel kristal. Van alle paneeltypes monokristallijne panelen hebben doorgaans het hoogste rendement (meer dan 20%) en vermogenscapaciteit. Dit is omdat monokristallijne zonnepanelen meer dan 300 watt (W) aan vermogen leveren capaciteit, waarvan sommige zelfs meer dan 400 W bedragen. bovendien monokristallijne zonnepanelen hebben ook de neiging om beter te presteren dan polykristallijne modellen wat betreft temperatuurcoëfficiënt – een maatstaf voor de prestaties van een paneel bij warme temperaturen. Ondanks deze voordelen zijn monokristallijne zonnepanelen waarschijnlijk het duurst optie, dus ze zijn populairder bij degenen die voldoende budget hebben en daar de voorkeur aan geven maximaliseer uw besparingen op uw elektriciteitsrekening, zowel op commercieel, openbaar als bij de overheid afdeling.

l Polykristallijne of multikristallijne zonnepanelen zijn zonnepanelen die bestaan ​​uit meerdere siliciumkristallen in één enkele PV-cel. Deze zonnepanelen zijn gemaakt van meerdere fotovoltaïsche cellen. Elke cel bevat siliciumkristallen waardoor het functioneert als een halfgeleiderapparaat. Wanneer de fotonen uit de zonlicht valt op de PN-overgang (verbinding tussen N-type en P-type materialen), het geeft energie aan de elektronen zodat ze als elektrische stroom kunnen stromen. Vergeleken met monokristallijne zonnepanelen zijn polykristallijne zonnepanelen meer milieuvriendelijk omdat ze geen individuele vormgeving en plaatsing van elk vereisen kristal en het grootste deel van het silicium wordt gebruikt tijdens de productie en tegen hogere kosten effectief 

Als het gaat om de nadelen, de lagere efficiëntie, minder ruimte-efficiënte en slechte prestaties bij hoge temperaturen kunnen de werking ervan verder belemmeren ontwikkeling. Op basis hiervan zijn multikristallijne zonnepanelen verkrijgbaar grote zonneparken om de kracht van de zon te benutten en elektriciteit te leveren nabijgelegen gebieden, zelfstandige of zelfaangedreven apparaten zoals verkeerslichten in afgelegen gebieden, off-grid huishoudens, enz.

l Dunnefilmzonnepanelen worden gemaakt door het aanbrengen van één of meerdere dunne lagen (dunne lagen). films of TF's) van fotovoltaïsch materiaal op een substraat, zoals glas, plastic of metaal. Bij het maken van vergelijkingen met monokristallijn en polykristallijn silicium panelen vereisen ze minder halfgeleidermateriaal tijdens het productieproces terwijl ze redelijk vergelijkbaar werken onder het fotovoltaïsche effect en goedkoper zijn. Niettemin zijn ze veel minder efficiënt en hebben ze een lager vermogen.In Bovendien worden dunnefilmzonnepanelen sneller afgebroken dan zonne-energie van kristallijn silicium panelen 

Daarom worden ze meestal op nutsschaal toegepast sinds dunnefilm-zonne-energie panelen degraderen in een veel langzamer tempo. En een veel voorkomende toepassing voor dunne film zonnepanelen is de installatie van flexibele PV-modules op voertuigdaken (meestal campers of bussen) en de dekken van boten en andere vaartuigen. En vanwege vanwege het ruimtevoordeel is het steeds populairder geworden onder degenen die dat willen gebouwgeïntegreerde fotovoltaïsche zonne-energie realiseren.

5. De ontwikkelingstrends van zonnepanelen

De markt voor zonnepanelen wordt gedreven door toenemende investeringen in hernieuwbare energie energiesector, de dalende kosten van zonnepanelen en de opkomende economie overheidsvoorschriften.Zowel monokristallijne als polykristallijne siliciumcellen zijn getuige geweest van een grote vraag, vooral in residentiële toepassingen. Cadmium Verwacht wordt dat telluride- en amorfe siliciumcellen groei zullen creëren mogelijkheden dankzij de lage materiaalkosten. En de prijzen voor PV-modules zijn gedaald sneller dan verwacht begin 2023, naarmate het aanbod van polysilicium overvloediger wordt 

Terwijl volgens gegevens in de tussentijd in het veranderde post-COVID-19 zakelijke landschap de mondiale markt voor zonnepanelen geschat op 50,1 miljard dollar in het jaar 2022 zal naar verwachting in 2030 een herziene omvang van 98,5 miljard dollar bereiken, met een CAGR-groei van 8,8% over de analyseperiode 2022-2030. Polykristallijn zonnepaneel, een van de segmenten die in het rapport worden geanalyseerd, zullen naar verwachting een CAGR van 8,2% registreren tegen het einde van de analyseperiode 48,2 miljard dollar bereiken. Rekening houdend met de Het aanhoudende herstel na de pandemie is de groei in het segment dunnefilmzonnepanelen aangepast naar een herziene CAGR van 8,9% voor de volgende periode van acht jaar.

6. De investeringsanalyse van zonnepanelen

Gezien het feit dat zonne-energie momenteel de tweede meest gebruikte schone energie is technologie over de hele wereld, gemeten naar geïnstalleerd vermogen, zal naar verwachting zonne-PV zijn een van de goedkoopste energiebronnen die in 2050 beschikbaar zullen zijn, vooral in de regio’s die uitstekende zonnestraling hebben, en de trend wordt door meerdere aangedreven factoren.

l Producttypeanalyse

Het polykristallijne zonnepaneel is met ruim 48% marktleider waarde marktaandeel en er wordt verwacht dat het een groter marktaandeel zal veroveren prognoseperiode, vooral in het residentiële segment. Maar de vooruitgang op het gebied van dunne film Zonne-PV-modules zullen de komende jaren ook de groei van de markt voor zonnepanelen stimuleren paar jaar. Ook de toename van de inzet van microgrids en de ontwikkeling van Energieneutrale gebouwen zullen tot een grote vraag in de markt leiden.

l Eindgebruikersanalyse

Per type eindgebruiker wordt de markt gesegmenteerd in woningen, commerciële, industriële en andere segmenten. Het commerciële segment is leidend in de markt met meer dan 33% van het waardemarktaandeel, aangezien ze een aanzienlijk marktaandeel vereisen hoeveelheid energie om hun duurzaamheid en functionaliteit op de lange termijn te garanderen Dit kan ook helpen de afhankelijkheid van elektriciteit uit het elektriciteitsnet te verminderen en tegelijkertijd de exploitatie te verlagen kosten en het minimaliseren van de CO2-voetafdruk. Maar sinds de meerderheid van de regeringen hebben wereldwijd de wetgeving op het gebied van nettometingen ingevoerd, samen met aanzienlijke subsidies voor de installatie van zonne-energiesystemen in woonomgevingen. Deze cellen zijn gemakkelijk gebruikt in het residentiële segment vanwege hun goedkopere kosten in vergelijking naar monokristallijne zonnecellen.

l Regionale analyse

Volgens gegevens domineert de regio Azië-Pacific op de waardemarkt deel. Omdat Azië-Pacific qua aantal de grootste regio ter wereld is mensen leven. De regio is ook de thuisbasis van China, dat een aanzienlijk aandeel heeft productiecapaciteit voor polykristallijne zonnecellen die aan de vraag voldoet van de regio. En India is ook van plan om onder meer productie-eenheden voor zonne-energie op te zetten de productie van de overheid.

7. Dingen om te overwegen voor hoogwaardige zonnepanelen

Bij het kopen van zonnepanelen moet niet alleen gekeken worden naar de prijs en kwaliteit, andere factoren moeten ook in gedachten worden gehouden.

Temperatuur: Monokristallijne en polykristallijne panelen hebben een maximale efficiëntie tussen 59°F en 95°F. Regio's met hoge temperaturen tijdens de zomer die kunnen ervoor zorgen dat een zonnepaneel een interne temperatuur van meer dan 100°F bereikt een daling van de efficiëntieniveaus. Bij het selecteren van een omvormer is het noodzakelijk om overweeg de toestand.

Light-Induced Degradation (LID): LID verwijst naar een maatstaf voor prestatieverlies dat gebeurt bij kristallijne panelen tijdens de eerste paar uur zonlicht blootstelling. Over het algemeen heeft LID de neiging om te variëren van 1% tot 3% in efficiëntieverlies. Daarom moet hiermee rekening worden gehouden bij de keuze van zonnepanelen.

Brandklasse: Internationale bouwvoorschriften vereisen dat zonnepanelen overeenkomen met hun brandveiligheid brandwerendheid van het dak om ervoor te zorgen dat de panelen de verspreiding van het dak niet versnellen vlammen. Over het algemeen zijn er drie soorten klassen. Klasse A biedt het meeste bescherming bij brand, aangezien de vlammen zich niet verder dan 1,80 meter kunnen verspreiden. Klasse B zorgt ervoor dat de vlam zich niet meer dan 2,5 meter verspreidt, en klasse C zorgt ervoor dat de vlammen dat wel doen niet verder dan 13 voet verspreid.

Weersomstandigheden: Kristallijne panelen zijn bijvoorbeeld beter voor gebieden waar dat wel het geval is kunnen zware hagel ervaren, omdat ze bestand zijn tegen hagel met hogere snelheden tot 50 km/uur. Hoewel ze vanwege hun dunne ontwerp niet ideaal zijn, zijn hin-film zonnepanelen niet ideaal voor hagel. Een zonnesysteem dat gebruikmaakt van bevestigingsmiddelen, doorsteekmodules of a railsysteem met drie frames is beter geschikt voor huizen die last kunnen hebben van een orkaan of tropische storm.

Efficiëntie: De efficiëntie van een zonnepaneel heeft betrekking op de hoeveelheid zonlicht het kan worden omgezet in elektriciteit. Een hoog rendement zonnepaneel zal meer produceren elektriciteit uit dezelfde hoeveelheid zonlicht dan een paneel met een lager rendement.