Шта су соларни панели?

1. Шта су соларни панели?

Соларни панел, такође познат као фотонапонски (ПВ) модул или ПВ панел, је склоп фотонапонских соларних ћелија монтираних у (обично правоугаони) оквир. Соларни панели хватају сунчеву светлост као извор енергије зрачења, која се претвара у електричну енергију у виду једносмерне струје (ДЦ).

Уредно организована колекција соларних панела назива се фотонапонским системом или соларни низ. Низови фотонапонског система могу се користити за генерисање соларне енергије електрична енергија која директно напаја електричну опрему или враћа струју у мрежу наизменичне струје (АЦ) преко инвертерског система.Ова електрична енергија може затим се користи за напајање домова, зграда и других апликација или се чува у њима батерије за каснију употребу. Као обновљив и одржив извор енергије, соларна панели играју важну улогу у смањењу ослањања на фосилна горива и помоћ смањити емисију угљеника.

2. Структура соларних панела

Соларни панели се састоје од великог броја соларних ћелија и користе светлосну енергију (фотони) са Сунца за генерисање електричне енергије кроз фотонапонски ефекат. Такође укључује задњу плочу, оквир и разводну кутију, а можда и концентратор, све од њих раде заједно како би осигурали нормалан рад соларних панела.

Шта су соларне ћелије?

Соларне ћелије су електронски уређаји који претварају сунчеву светлост у електричну енергије фотонапонским ефектом и већина њих су кристалне на бази вафла силицијумске ћелије или ћелије танког филма. Такође, скупа, висока ефикасност и затворене правоугаоне ћелије са више спојева (МЈ) се обично користе у соларним панели на свемирским летелицама, јер нуде највећи однос генерисане снаге по килограм подигнут у свемир. Ћелије су обично електрично повезане у серијски, један до другог до жељеног напона, а затим паралелно да се повећава струја.

Шта је задњи лист?

Као полимер или комбинација полимера са разним адитивима, задњи слој је дизајниран да обезбеди баријеру између соларних ћелија и спољашњости животне средине. Из чега можемо да видимо да је задњи лист критична компонента у издржљивост, ефикасност и дуговечност соларног панела.

Шта је инкапсулант?

Соларне ћелије су често обложене капсулом, који је обично танак слој полимерног материјала који се наноси преко соларних ћелија и бацксхеет. Генерално, најчешћи полимер који се користи у капсулирању соларних модула је етилен-винил ацетат (ЕВА), који је довољно издржљив да заштити сунчеву светлост ћелије од било каквог оштећења и продужава животни век соларног панела.

Шта је оквир?

Оквир соларног панела се односи на структурни носач који држи и штити соларне ћелије, ожичење и друге компоненте унутар панела. јесте направљен од алуминијума или других лаких материјала како би се спречило екстремно наношење панела временски утицај. Истовремено, оквир такође обезбеђује средство за монтажу панел безбедно на површини, као што је кров или сталак на земљи. Ин поред тога, соларни панели такође користе металне оквире који се састоје од компоненти регала, носачи, облици рефлектора и корита за бољу подршку панела структура.

Шта је разводна кутија?

Као електрично кућиште које се користи за смештај и заштиту електричних прикључака, разводна кутија је посебно дизајнирана да обезбеди безбедно и безбедно окружење за електричне везе тако да се спречи случајан контакт са жицама под напоном и да би се поједноставило будуће одржавање или поправке. Обично је причвршћена ПВ разводна кутија на задњој страни соларног панела и функционише као његов излазни интерфејс. Екстерни конекције за већину фотонапонских модула користе МЦ4 конекторе како би се олакшало водоотпорне везе са остатком система. УСБ интерфејс за напајање може такође се користити.

Шта је концентратор?

Неки специјални соларни ПВ модули укључују концентраторе у којима се фокусира светлост сочивима или огледалима на мање ћелије. Ово омогућава коришћење ћелија са а висока цена по јединици површине (као што је галијум арсенид) у исплативом начин [потребан цитат] Концентрисање сунчеве светлости такође може повећати ефикасност на око 45%.

3. Историја развоја соларних панела

1839. способност неких материјала да створе електрични набој из експозицију светлости први је приметио француски физичар Едмонд Бекерел, иако су ови почетни соларни панели били превише неефикасни чак и за једноставне електричне уређаја.

Током 1950-их, Белл Лабс је створио прву комерцијално одрживу силицијумску соларну енергију ћелија од силицијума. Међутим, примена соларног панела била је ограничена на а неколико специјализованих области као што су свемирски сателити, светионици и даљински локације због високе цене.

Седамдесетих година прошлог века, удар нафтне кризе и забринутости за животну средину промовисали су развој јефтинијих и ефикаснијих соларних панела. После тога владе а приватне компаније широм света придавале су велики значај истраживању и развој соларних панела.

Почетком 2000-их, увођење фид-ин тарифа (ФиТс) од стране неких земље умногоме допринеле брзом расту соларне индустрија.У данашње време соларни панели су постали много ефикаснији и приступачнији него икада раније, који се не користе само у кућама и комерцијалним зградама али и у инфраструктурним пројектима.

4. Врсте соларних панела

Данас су првенствено доступна три типа соларних панела: монокристална, поликристална (позната и као мултикристална) и танког филма.

л Монокристални соларни панели се састоје од силицијума високе чистоће, тј изведен из једног кристала. Од свих типова панела, монокристални панели типично имају највећу ефикасност (преко 20%) и капацитет снаге. Ово је јер монокристални соларни панели обезбеђују преко 300 вати (В) снаге капацитета, неки чак и преко 400 В. штавише, монокристални соларни панели такође имају тенденцију да надмашују поликристалне моделе у погледу температурног коефицијента – мера перформанси панела на топлим температурама. Упркос овим предности, монокристални соларни панели ће вероватно бити најскупљи опција, тако да су популарнији код оних који имају довољно буџета и више воле максимизирајте своје уштеде на рачуну за струју, као што су комерцијалне, јавне и државне одељење.

л Поликристални или мултикристални соларни панели су соларни панели који састоји се од неколико кристала силицијума у ​​једној ПВ ћелији. Ови соларни панели су направљене од више фотонапонских ћелија. Свака ћелија садржи кристале силицијума што га чини да функционише као полупроводнички уређај. Када фотони из сунчева светлост пада на ПН спој (спој између материјала Н-типа и П-типа), он даје енергију електронима тако да они могу да теку као електрична струја. У поређењу са монокристалним соларним панелима, поликристални соларни панели су више еколошки јер не захтевају индивидуално обликовање и постављање сваког кристал и већина силицијума се користи током производње и више кошта делотворан 

Када су у питању његови недостаци, његова нижа ефикасност, мања просторно ефикасна и лоша изведба на високим температурама може даље да омета развој. На основу њих, мултикристални соларни панели су доступни у велике соларне фарме за искориштавање енергије сунца и снабдевање електричном енергијом оближње области, самосталне уређаје или уређаје са сопственим напајањем као што су семафори у удаљена подручја, домаћинства ван мреже итд.

л Танкослојни соларни панели се праве наношењем једног или више танких слојева (танких фолије или ТФ) фотонапонског материјала на подлогу, као што је стакло, пластика или метал. Приликом поређења са монокристалним и поликристалним силицијумом панели, захтевају мање полупроводничког материјала у процесу производње док раде прилично слично под фотонапонским ефектом и јефтинији су. Ипак, они су много мање ефикасни и имају мањи капацитет снаге.Ин Поред тога, танкослојни соларни панели деградирају брже од кристалног силицијум соларног панели 

Због тога се обично примењују на скали за употребу од танкослојне соларне енергије панели деградирају много споријим темпом. И једна уобичајена апликација за танки филм соларни панели је уградња флексибилних фотонапонских модула на кровове возила (обично РВ или аутобуси) и палубе чамаца и других пловила. И због своју просторну предност, постаје све популарнија међу онима који то желе постићи интегрисану фотонапонску опрему у згради.

5. Трендови развоја соларних панела

Тржиште соларних панела је вођено повећањем улагања у обновљиве изворе енергије енергетском сектору, опадајућа цена соларних фотонапонских панела, и настајање повољних државним прописима.И монокристалне и поликристалне силицијумске ћелије били су сведоци велике потражње, посебно у стамбеним апликацијама. Кадмијум Очекује се да ће ћелије телурида и аморфног силицијума створити раст могућности због ниске цене материјала. И цене ПВ модула су пале брже него што се очекивало почетком 2023. године, пошто залихе полисилицијума постају обилније 

Док је у међувремену, према подацима, у промењеном после ЦОВИД-19 пословном окружењу, глобално тржиште соларних панела процењено на 50,1 милијарду долара у 2022. предвиђа се да ће достићи ревидирану величину од 98,5 милијарди долара до 2030. године, растући на ЦАГР од 8,8% у периоду анализе 2022-2030. Поли-кристални соларни панел, један од сегментима анализираним у извештају, предвиђа се да ће забележити ЦАГР од 8,2% и достићи 48,2 милијарде долара до краја периода анализе. Узимајући у обзир да Текући опоравак након пандемије, раст у сегменту танкослојних соларних панела је прилагођен на ревидирани ЦАГР од 8,9% за наредни 8-годишњи период.

6. Инвестициона анализа соларних панела

С обзиром да је соларна енергија тренутно друга најкоришћенија чиста енергија технологије широм света према инсталираном капацитету, очекује се да ће соларни ПВ бити један од најјефтинијих извора енергије доступних до 2050. године, посебно у регионима који имају одлично сунчево зрачење, а тај тренд покреће неколико фактори.

л Анализа типа производа

Поликристални соларни панели су водећи на тржишту са више од 48 одсто вреднују тржишни удео и очекује се да ће освојити већи тржишни удео у прогнозирани период, посебно у стамбеном сегменту. Али напредак у танком филму соларни ПВ модули ће такође покретати раст тржишта соларних панела током следећег неколико година. Такође, пораст у примени микромрежа и развој зграде са нултом потрошњом енергије ће довести до велике потражње на тржишту.

л Анализа крајњег корисника

Према типу крајњег корисника, тржиште је сегментирано на стамбено, пословно, индустријских и других сегмената. Комерцијални сегмент је водећи на тржишту са више од 33% вредносног тржишног удела пошто захтевају значајно количину енергије да би се обезбедила њихова дугорочна одрживост и функционалност.Ит ца такође помаже да се смањи ослањање на електричну енергију из мреже док смањује рад трошкове и минимизирање угљичног отиска. Али пошто већина влада глобално су донели законе о нето мерењу заједно са значајним субвенције за инсталацију соларног система у стамбеним објектима. Ове ћелије су лако се користе у стамбеном сегменту због јефтинијих трошкова у поређењу са њима на монокристалне соларне ћелије.

л Регионална анализа

Према подацима, азијско-пацифички регион доминира на тржишту вредности делити. Пошто је Азијско-пацифички регион највећи светски регион по броју људи који живе. У региону се такође налази Кина, која има значајан производни капацитет за поликристалне соларне ћелије који испуњава потребе региона. Индија такође планира да успостави соларне производне јединице владине производње.

7. Ствари које треба узети у обзир за висококвалитетне соларне панеле

Приликом куповине соларних панела не само да се мора узети у обзир цена и квалитет, треба имати на уму и друге факторе.

Температура: Монокристални и поликристални панели имају врхунску ефикасност између 59°Ф и 95°Ф. Региони са високим температурама током лета тог маја може узроковати да соларни панел достигне унутрашњу температуру већу од 100°Ф смањење нивоа ефикасности. Приликом избора претварача потребно је да размотрити услов.

Деградација изазвана светлошћу (ЛИД): ЛИД се односи на метрику губитка перформанси што се дешава са кристалним панелима током првих неколико сати сунчеве светлости изложеност. Генерално, ЛИД има тенденцију да се креће од 1% до 3% у губитку ефикасности. Због тога то треба узети у обзир при избору соларних панела.

Степен пожара: Међународни грађевински кодови захтевају да соларни панели одговарају њиховим степен пожара крова како би се осигурало да панели не убрзавају ширење пламена. Генерално, постоје три типа класе. Највише пружа класа А заштита у пожару, пошто се пламен не може ширити више од шест стопа. Класа Б осигурава да ширење пламена не прелази осам стопа, а класа Ц осигурава да пламен може не шири преко 13 стопа.

Временски услови: На пример, кристални панели су бољи за подручја која могу доживети јак град јер могу да издрже ударе града при већим брзинама до 50 мпх. Иако имају танак дизајн, хин-филм соларни панели нису идеални за град. Соларни систем који користи причвршћиваче, модуле за завртње или а шински систем са три оквира је погоднији за домове који могу доживети а ураган или тропска олуја.

Ефикасност: Ефикасност соларног панела се односи на количину сунчеве светлости може да се претвори у електричну енергију. Високоефикасни соларни панел ће произвести више електричну енергију из исте количине сунчеве светлости као панел са нижом ефикасношћу.