Paneli za jua ni nini?

1. Paneli za jua ni nini?

Paneli ya jua, pia inajulikana kama moduli ya photo-voltaic (PV) au paneli ya PV, ni mkusanyiko wa seli za jua za photovoltaic zilizowekwa kwenye fremu (kawaida ya mstatili). Paneli za jua hukamata mwanga wa jua kama chanzo cha nishati inayong'aa, ambayo hubadilishwa katika nishati ya umeme kwa namna ya umeme wa sasa wa moja kwa moja (DC).

Mkusanyiko uliopangwa vizuri wa paneli za jua huitwa mfumo wa photovoltaic au safu ya jua. Mkusanyiko wa mfumo wa photovoltaic unaweza kutumika kuzalisha nishati ya jua umeme ambao hutoa vifaa vya umeme moja kwa moja, au kulisha nguvu tena kwenye gridi ya mkondo mbadala (AC) kupitia mfumo wa kibadilishaji umeme. Umeme huu unaweza kisha itatumika kuwasha nyumba, majengo, na programu zingine au kuhifadhiwa ndani betri kwa matumizi ya baadaye. Kama chanzo mbadala na endelevu cha nishati, jua paneli zina jukumu muhimu katika kupunguza utegemezi wa mafuta na usaidizi kupunguza uzalishaji wa kaboni.

2. Muundo wa Paneli za Jua

Paneli za jua zinajumuisha idadi kubwa ya seli za jua na hutumia nishati ya mwanga (photons) kutoka kwa Jua ili kuzalisha umeme kupitia athari ya photovoltaic. Pia inajumuisha laha ya nyuma, fremu na kisanduku cha makutano, na labda kontakteta, yote wao hufanya kazi pamoja ili kuhakikisha uendeshaji wa kawaida wa paneli za jua.

Seli za jua ni nini?

Seli za jua ni vifaa vya kielektroniki vinavyobadilisha mwanga wa jua kuwa umeme nishati kwa athari ya photovoltaic na nyingi zao ni fuwele zenye msingi wa kaki seli za silicon au seli nyembamba-filamu. Pia, gharama ya juu, ufanisi wa juu, na seli za makutano mengi ya mstatili (MJ) zilizofungwa kwa karibu hutumiwa kwa jua paneli kwenye vyombo vya angani, kwani hutoa uwiano wa juu zaidi wa nishati inayozalishwa kwa kila kilo kuinuliwa hadi angani. Seli kwa kawaida huunganishwa kwa umeme mfululizo, moja hadi nyingine kwa voltage taka, na kisha kwa sambamba kuongeza ya sasa.

Karatasi ya nyuma ni nini?

Kama polima au mchanganyiko wa polima na viungio mbalimbali, karatasi ya nyuma imeundwa ili kutoa kizuizi kati ya seli za jua na nje mazingira. Kutoka ambayo tunaweza kuona karatasi ya nyuma ni sehemu muhimu katika uimara, ufanisi, na maisha marefu ya paneli ya jua.

Je, encapsulant ni nini?

Seli za jua mara nyingi hufunikwa na encapsulant, ambayo kwa kawaida ni nyembamba safu ya nyenzo ya polima ambayo inatumika juu ya seli za jua na karatasi ya nyuma. Kwa ujumla polima ya kawaida inayotumiwa katika moduli za jua zinazojumuisha ni ethylene-vinyl acetate (EVA), ambayo ni ya kudumu ya kutosha kulinda nishati ya jua seli kutoka kwa uharibifu wa aina yoyote na kupanua maisha ya paneli ya jua.

Fremu ni nini?

Sura ya paneli ya jua inahusu usaidizi wa muundo unaoshikilia na inalinda seli za jua, wiring na vifaa vingine ndani ya paneli. Ni iliyofanywa kwa alumini au vifaa vingine vyepesi ili kuzuia paneli kutoka kali athari ya hali ya hewa. Wakati huo huo sura pia hutoa njia ya kuweka paneli kwa usalama juu ya uso, kama vile paa au rack ya msingi wa ardhi. Katika Kwa kuongezea, paneli za jua pia hutumia muafaka wa chuma unaojumuisha vifaa vya kuwekea, mabano, maumbo ya kiakisi, na mikondo ya kupitishia kidirisha vyema zaidi muundo.

Sanduku la makutano ni nini?

Kama uzio wa umeme unaotumika kuweka na kulinda viunganishi vya umeme, kisanduku cha makutano kimeundwa mahsusi kutoa mazingira salama na salama kwa viunganisho vya umeme ili kuzuia kugusa kwa bahati mbaya na waya za moja kwa moja na kurahisisha matengenezo au ukarabati wa siku zijazo. Kawaida sanduku la makutano la PV limeunganishwa nyuma ya paneli ya jua na hufanya kazi kama kiolesura cha pato. Nje miunganisho ya moduli nyingi za photovoltaic hutumia viunganishi vya MC4 kuwezesha urahisi miunganisho ya kuzuia hali ya hewa kwa mfumo wote. Kiolesura cha nguvu cha USB kinaweza pia kutumika.

Concentrator ni nini?

Baadhi ya moduli maalum za nishati ya jua za PV zinajumuisha kontakta ambamo mwanga unaelekezwa kwa lenzi au vioo kwenye seli ndogo. Hii huwezesha matumizi ya seli zilizo na a gharama ya juu kwa kila eneo la kitengo (kama vile gallium arsenide) kwa gharama nafuu njia [nukuu inahitajika] Kuzingatia mwanga wa jua kunaweza pia kuongeza ufanisi hadi 45%.

3.Historia ya Maendeleo ya Paneli za Jua

Mnamo 1839, uwezo wa vifaa vingine kuunda malipo ya umeme kutoka mwanga ulionekana kwanza na mwanafizikia wa Kifaransa Edmond Becquerel, ingawa paneli hizi za awali za jua hazikuwa na ufanisi hata kwa umeme rahisi vifaa.

Katika miaka ya 1950, Bell Labs iliunda sola ya kwanza ya silicon inayoweza kutumika kibiashara seli iliyotengenezwa na silicon. Walakini, utumiaji wa paneli za jua ulikuwa mdogo kwa a maeneo machache maalum kama vile satelaiti za anga, minara ya taa, na mbali maeneo kutokana na gharama kubwa.

Katika miaka ya 1970, hit ya mgogoro wa mafuta na masuala ya mazingira kukuzwa uundaji wa paneli za jua za bei nafuu na zenye ufanisi zaidi. Baada ya hapo, serikali na makampuni ya kibinafsi duniani kote yaliweka umuhimu mkubwa kwa utafiti na uundaji wa paneli za jua.

Mwanzoni mwa miaka ya 2000, kuanzishwa kwa ushuru wa malisho (FiTs) na baadhi ya watu. nchi zilichangia sana ukuaji wa haraka wa jua sekta.Siku hizi, paneli za jua zimekuwa bora zaidi na za bei nafuu kuliko hapo awali, ambazo hazitumiki tu katika nyumba na biashara majengo lakini pia katika miradi ya miundombinu.

4.Aina za Paneli za Jua

Kuna aina tatu za paneli za jua zinazopatikana kimsingi leo: monocrystalline, polycrystalline (pia inajulikana kama fuwele nyingi), na filamu nyembamba.

l Paneli za jua za Monocrystalline zinaundwa na silicon ya usafi wa juu, ambayo ni inayotokana na kioo kimoja. Ya aina zote za paneli, paneli za monocrystalline kwa kawaida huwa na ufanisi wa juu zaidi (zaidi ya 20%) na uwezo wa nguvu. Hii ni becuse paneli za jua zenye fuwele moja hutoa zaidi ya wati 300 (W) za nguvu uwezo, wengine hata kuzidi 400 W. nini zaidi, paneli za jua za Monocrystalline pia huwa na utendaji bora zaidi wa mifano ya polycrystalline kuhusu mgawo wa joto - kipimo cha utendaji wa jopo katika joto la joto. Licha ya haya faida, paneli za jua za monocrystalline zinaweza kuwa ghali zaidi chaguo, hivyo wanajulikana zaidi na wale ambao wana bajeti ya kutosha na wanapendelea ongeza akiba yako ya bili za umeme kama vile biashara, umma na serikali idara.

l Paneli za jua za PolyCrystalline au multiCrystalline ni paneli za jua ambazo hujumuisha fuwele kadhaa za silicon katika seli moja ya PV. Paneli hizi za jua hutengenezwa kwa seli nyingi za photovoltaic. Kila seli ina fuwele za silicon ambayo inafanya kazi kama kifaa cha semiconductor. Wakati picha kutoka kwa mwanga wa jua huanguka kwenye makutano ya PN (makutano kati ya vifaa vya aina ya N na P), hutoa nishati kwa elektroni ili ziweze kutiririka kama mkondo wa umeme. Ikilinganishwa na paneli za jua za monocrystalline, paneli za jua za polycrystalline ni zaidi rafiki wa mazingira kwani hazihitaji uundaji wa kibinafsi na uwekaji wa kila moja kioo na silicon nyingi hutumika wakati wa uzalishaji na gharama zaidi ufanisi 

Linapokuja suala la hasara zake, ufanisi wake wa chini, chini ufanisi wa nafasi na utendaji duni katika halijoto ya juu huweza kuathiri zaidi maendeleo. Kulingana na haya, paneli za jua za MultiCrystalline zinapatikana ndani mashamba makubwa ya miale ya jua ili kutumia nguvu za jua na kusambaza umeme maeneo ya karibu, vifaa vinavyojitegemea au vinavyojiendesha kama vile taa za trafiki ndani maeneo ya mbali, kaya zisizo na gridi ya taifa, nk.

l Paneli za jua zenye filamu nyembamba hutengenezwa kwa kuweka tabaka moja au zaidi nyembamba (nyembamba filamu au TF) za nyenzo za voltaic kwenye sehemu ndogo, kama vile glasi, plastiki au chuma. Wakati wa kulinganisha na silicon ya monocrystalline na polycrystalline paneli, zinahitaji nyenzo kidogo za semiconductor katika mchakato wa utengenezaji wakati zinafanya kazi sawa chini ya athari ya photovoltaic na ni nafuu. Walakini, hazifanyi kazi vizuri na zina uwezo mdogo wa nguvu kwa kuongezea, paneli za jua zenye filamu nyembamba huharibika haraka kuliko sola ya silicon ya fuwele paneli 

Kwa hivyo hutumiwa kwa kiwango cha matumizi tangu jua-filamu nyembamba paneli huharibika kwa kasi ndogo zaidi. Na maombi moja ya kawaida kwa nyembamba-filamu paneli za jua ni usakinishaji wa moduli za PV zinazonyumbulika kwenye paa za gari (kawaida RVs au mabasi) na sitaha za boti na vyombo vingine. Na kwa sababu ya faida yake ya nafasi, imekuwa maarufu zaidi na zaidi kati ya wale wanaotaka kufikia jengo-Integrated photovoltais.

5. Mitindo ya Maendeleo ya Paneli za Jua

Soko la paneli za jua linaendeshwa na kuongeza uwekezaji katika zinazoweza kufanywa upya sekta ya nishati, kupungua kwa gharama ya paneli za jua za PV, na kujitokeza vyema kanuni za serikali. Seli zote za silikoni za monocrystalline na polycrystalline wameshuhudia mahitaji makubwa, hasa katika maombi ya makazi. Cadmium seli za silikoni za telluride na amofasi zinatarajiwa kuunda ukuaji fursa kutokana na gharama ya chini ya nyenzo. Na bei ya moduli ya PV imeshuka haraka kuliko ilivyotarajiwa mapema 2023, kwani usambazaji wa polysilicon unakuwa mwingi 

Wakati huo huo Kulingana na data, katika mazingira ya biashara yaliyobadilishwa baada ya COVID-19, ya kimataifa soko la Paneli za Jua linalokadiriwa kuwa Dola Bilioni 50.1 katika mwaka wa 2022, ni inakadiriwa kufikia saizi iliyorekebishwa ya US $ 98.5 Bilioni ifikapo 2030, ikikua katika CAGR. ya 8.8% katika kipindi cha uchambuzi 2022-2030. Paneli ya Jua ya Poly-Fuwele, moja ya sehemu zilizochambuliwa katika ripoti hiyo, zinatarajiwa kurekodi CAGR ya 8.2% na kufikia US$48.2 Bilioni kufikia mwisho wa kipindi cha uchambuzi. Kwa kuzingatia unaoendelea baada ya janga kupona, ukuaji katika sehemu ya Thin-Film Solar Panel ni imerekebishwa hadi 8.9% CAGR kwa kipindi cha miaka 8 ijayo.

6. Uchambuzi wa Uwekezaji wa Paneli za Jua

Ikizingatiwa kuwa sola kwa sasa ni nishati safi ya pili kupelekwa kwa wingi teknolojia kote ulimwenguni kwa uwezo uliosakinishwa, PV ya jua inatarajiwa kuwa moja ya vyanzo vya bei nafuu vya nishati vinavyopatikana ifikapo 2050, haswa katika mikoa ambazo zina mionzi bora ya jua, na hali hiyo inaendeshwa na kadhaa sababu.

l Uchambuzi wa Aina ya Bidhaa

Paneli ya jua ya polycrystalline inaongoza soko kwa zaidi ya 48% ya thamani ya hisa ya soko na inatarajiwa kupata sehemu kubwa zaidi ya soko kipindi cha utabiri, haswa katika sehemu ya makazi. Lakini maendeleo katika filamu nyembamba moduli za PV za jua pia zitaendesha ukuaji wa soko la paneli za jua wakati ujao miaka michache. Pia, kupanda kwa kupelekwa kwa microgrids na maendeleo ya majengo yasiyo na nishati ya sifuri yatasababisha mahitaji makubwa kwenye soko.

l Uchambuzi wa Mtumiaji wa Mwisho

Kwa aina ya mtumiaji wa mwisho, soko limegawanywa katika makazi, biashara, viwanda na sehemu zingine. Sehemu ya kibiashara inaongoza soko na zaidi ya 33% ya hisa ya soko ya thamani kwa kuwa zinahitaji muhimu kiasi cha nishati ili kuhakikisha uendelevu na utendaji wao wa muda mrefu inaweza pia kusaidia kupunguza utegemezi wa umeme wa gridi ya taifa wakati wa kupunguza uendeshaji gharama na kupunguza kiwango cha kaboni. Lakini kwa kuwa wengi wa serikali duniani kote wametunga sheria ya kufunga mita pamoja na muhimu ruzuku kwenye ufungaji wa mfumo wa jua katika usanidi wa makazi. Seli hizi ni hutumika kwa urahisi katika sehemu ya makazi kwa sababu ya gharama zao za bei nafuu ikilinganishwa kwa seli za jua za mono-fuwele.

l Uchambuzi wa Kikanda

Kulingana na data, eneo la Asia-pacific linatawala katika soko la thamani shiriki. Kwa kuwa Asia-Pacific ndio eneo kubwa zaidi ulimwenguni kwa idadi ya watu wanaoishi. Kanda hiyo pia ni nyumbani kwa Uchina, ambayo ina umuhimu mkubwa uwezo wa kutengeneza seli za jua za polycrystalline ambazo zinakidhi mahitaji wa mkoa. Na India pia inapanga kuanzisha vitengo vya utengenezaji wa jua chini ya uzalishaji wa serikali.

7. Mambo ya Kuzingatia kwa Paneli za Ubora wa jua

Wakati wa kununua paneli za jua, sio tu bei na ubora lazima uzingatiwe, mambo mengine pia yanapaswa kuzingatiwa.

Joto: Paneli za monocrystalline na polycrystalline zina ufanisi wa kilele kati ya 59°F na 95°F. Mikoa yenye joto la juu wakati wa majira ya joto ambayo inaweza kusababisha paneli ya jua kufikia joto la ndani la zaidi ya 100 ° F inaweza kuona kupungua kwa viwango vya ufanisi. Wakati wa kuchagua inverter, ni muhimu kuzingatia hali.

Uharibifu Unaosababishwa na Nuru (LID): LID inarejelea kipimo cha hasara ya utendakazi ambayo hutokea kwa paneli za fuwele wakati wa saa chache za kwanza za mwanga wa jua kuwemo hatarini. Kwa ujumla LID huelekea kuanzia 1% hadi 3% katika upotezaji wa ufanisi. Kwa hiyo, inapaswa kuzingatiwa wakati wa kuchagua paneli za jua.

Ukadiriaji wa moto: Misimbo ya Jengo ya Kimataifa inahitaji paneli za jua ili zilingane na zao ukadiriaji wa moto wa paa ili kuhakikisha kuwa paneli haziharakishi kuenea kwa moto. Kwa ujumla kuna aina tatu za Darasa. Darasa A hutoa zaidi ulinzi katika moto, kwani moto hauwezi kuenea zaidi ya futi sita. Darasa B huhakikisha kuenea kwa mwali hauzidi futi nane, na Daraja C huhakikisha miale ya moto inafanyika sio kuenea zaidi ya futi 13.

Hali ya hewa: Kwa mfano, paneli za Crystalline ni bora kwa maeneo ambayo wanaweza kukumbwa na mvua kubwa ya mawe kwani wanaweza kustahimili mvua ya mawe inayopiga kwa kasi ya juu hadi 50 mph. Ingawa kwa kuzingatia muundo wao mwembamba, paneli za jua za hin-filamu sio bora kwa mvua ya mawe. Mfumo wa jua unaotumia viambatanisho, moduli za kupitishia bolting, au a mfumo wa reli wa fremu tatu unafaa zaidi kwa nyumba ambazo zinaweza kupata uzoefu wa a kimbunga au dhoruba ya kitropiki.

Ufanisi: Ufanisi wa paneli ya jua inahusu kiasi cha jua inaweza kubadilisha kuwa umeme. Paneli ya jua yenye ufanisi wa juu itazalisha zaidi umeme kutoka kwa kiasi sawa cha jua kuliko jopo la ufanisi wa chini.