پنل خورشیدی سیستمی است که توان جذب انرژی نور خورشید را دارد و آن را به انرژی الکتریسته تبدیل می کند و این سیستم در تجارت و به صورت شخصی استفاده می شود.منبع آن نور خورشید است. پنل خورشیدی (یا اثر فوتوولتائیک) با تبدیل نور خورشید، فوتون ها (ذرات انرژی دار) را به الکتریسیته تبدیل می نماید.
پنل های خورشیدی کاربردهای فراوانی دارند، مانند کنترل قدرت سیستم اتاقک ها، تجهیزات ارتباطی، کنترل حسگر و تولید الکتریسیته توسط سیستم های الکتریکی خورشیدی خانگی و تجاری. ما در این مقاله اطلاعات مورد نیاز برای آشنایی بیشتر با پنل های خورشیدی را در اختیار شما قرار داده ایم. مجموعه بهین نیرو بهین نیرو ارائه دهنده انواع پنل های خورشیدی می باشد.
در ادامه مقاله " با پنل خورشیدی بیشتر آشنا شوید" همراه باشید تا به سوالاتی از قبیل: آیا میدانید پنل خورشیدی چگونه کار می کند؟ پنل های خورشیدی چه فایده ای دارد؟ پنل خورشیدی چه کاربردهایی دارد؟ و... آشنا شوید. سایر خدمات این مجموعه را می توانید در منوی زیر مشاهده فرمایید.
پیشرفت استفاده از انرژی خورشیدی مربوط به ۱۰۰ سال قبل می شود. در زمانی نه چندان دور، از انرژی خورشیدی برای تولید بخار آب استفاده میشده و از بخار آب نیز برای عملکرد ماشین های مختلف استفاده می شود؛ اما این امر تا پیش از کشف اثر فوتوولتائیک (تبدیل نور خورشید) توسط ادموند بکرل امکان نداشت.
در سال ۱۸۹۳ چارلز فریت با کمک گرفتن از کشف بکرل اولین سلول خورشیدی اصل را طراحی کرد. این سلول خورشیدی با استفاده از ورقه های آغشته به سلنیم و یک ورقه نازک از جنس طلا ساخته شد.
راسل اُهل مخترع آمریکایی اولین سلول خورشیدی سیلیکونی دنیا را در سال ۱۹۴۱ در آزمایشگاه بل اختراع کرد.
با بهره گیری از اختراع اهل اولین پنل خورشیدی جهان در سال ۱۹۵۴ در همان آزمایشگاه ساخته شد.پنل های خورشیدی در فضایی با قمرهای مصنوعی شروع به کار کردند. اکثر مردم در دهه ۷۰ میلادی برای اولین بار پنل های خورشیدی را در ماشین حساب ها مشاهده کردند.
امروزه پنل های خورشیدی برای شارژ کردن تجهیزات گسترده ای استفاده میشوند و چنانچه در بخش سرگرمی می خوانید پنل های خورشیدی هنوز هم به صورت سلول های خورشیدی در ماشین حساب ها وجود دارند، برای تامین انرژی خانه ها و مجتمع های تجاری مانند ساختمان شرکت گوگل در کالیفرنیا استفاده میشوند.
پنل های خورشیدی انرژی تجدید پذیر را میگیرند و به الکتریسیته تبدیل میکنند، که با استفاده از این الکتریسیته میتوان مدارهای الکتریکی را شارژ کرد. پنل های خورشیدی شامل چندین سلول خورشیدی اند که هر کدام از لایه های سیلیکونی، لایه های فسفری (برای تولید بار منفی) و لایه های بور ( برای تولید بار مثبت) تشکیل شده اند.پنل های خورشیدی فوتون ها را جذب میکنند و جریان الکتریکی ایجاد میکنند.
انرژی تولید شده از فوتون ها به الکترون ها امکان خارج شدن از مدار اتمی خود و رها شدن در میدان الکتریکی تولید شده توسط سلول های خورشیدی را میدهد؛ این میدان الکتریکی الکترون های آزاد را در جریان الکتریکی هدایت میکند. این روند با نام اثر فوتوولتائیک شناخته میشود.سقف یک خانه متوسط فضای کافی برای نصب پنل های خورشیدی لازم برای تولید انرژی الکتریکی را دارد. همچنین پنل های خورشیدی در طول روز انرژی الکتریکی اضافی تولید میکنند، تا در شب مورد استفاده قرار گیرد.
کنتورها این امکان را به صاحبان پنل های خورشیدی میدهند و در صورتی که سیستم تولید انرژی، انرژی ای بیش از نیاز خانه تولید کند هزینه آن را دریافت کنند.در تجهیزات آف گرید بانک باتری، کنترل کننده شارژ و معکوس کننده از اعضای ضروری اند. سیستم خورشیدی جریان مستقیم برق را توسط کنترل کننده شارژ به بانک باتری میفرستد.
پس از آن انرژی از بانک باتری به معکوس کننده میرود و جریان مستقیم به جریان متناوب تبدیل میشود و برای دستگاه هایی که با جریان مستقیم کار نمیکنند، مورد استفاده قرار میگیرد.
با توجه به معکوس کننده، سیستم خورشیدی را سایز بندی میکنند تا نیازهای مختلف را برآورده کند. جریان متناوب برای تجهیزات برقی خانه یا مجتمع های تجاری، وسایل نقلیه و قایق ها، کنترل اتاقک ها، کلبه ها، تجهیزات ارتباطی، جریان دیدبانی نفت و گاز و... استفاده میشود.
هنگام استفاده از پنل های خورشیدی از تجهیزات آف گرید استفاده میشود؛ تجهیزات آف گرید تجهیزاتی اند که برای استفاده از آن به جریان اصلی برق احتیاجی نیست.
با وجود پنل های خورشیدی، دیگر نیازی به پرداخت هزینه های سنگین نصب دکل و کابل کشی نیست. پنل خورشیدی قطعا ارزان تر است و اگر درست نگه داری شود، تا سه دهه قابلیت تولید انرژی دارد.
البته بهترین فایده آن این است که از انرژی های پاک و تجدیدپذیر تغذیه میشود.
با توجه به تغییرات جهانی آب و هوا و گرم شدن کره زمین، حفظ اتمسفر امری مهم به شمار میرود. پنل های خورشیدی کمترین آلودگی و استهلاک را دارند و تا مدت زیادی سالم میمانند.
فایده بعدی این است که وقتی برای نصب اولیه پنل هزینه ای را می پردازید، انرژی ای که پنل در ادامه طول عمر خود تولید می کند ( بسته به کیفیت و نوع پنل) به اندازه ۱۵ تا ۲۰ سال است و کاملا رایگان است.
همچنین از فواید دیگر پنل های خورشیدی این است که اگر انرژی مصرفی از تولیدی پنل بیشتر باشد، انرژی اضافی قابل فروش است (معمولا کمپانی سازنده پنل آن را خریداری می کند.)
در کل دو نوع پنل خورشیدی وجود دارد و اجزای تشکیل دهنده پنل های خورشیدی اغلب سیلیکونی اند. و شامل:
۱- مونوکریستالین یا پلی کریستالین (یا مولتی کریستالین)
۲- سیلیکون بی شکل
این سه نوع جزء سازنده با توجه به قیمت، طول عمر و بازده پنل های متفاوتی تولید میکنند. پنل های خورشیدی نوع اول که از مونوکریستالین ها یا پلی کریستالین ها ساخته میشوند بین ۱۲ تا ۱۹ درصد بازده دارند و پنل های نوع دوم از سیلیکون بی شکل ساخته میشوند، که از کنار هم قرار گرفتن سلول های بی شکل به وجود آمده است.
پنل های خورشیدی CIS (شامل مس، ایندیم، سلنیم) و CIGS (شامل مس، ایندیم، گالیم، سلنیم) و CdTe (شامل کادمیم تلورید) از نوع دوم هستند. همچنین از مزیت های پنل نوع دوم این است که در آن ورقه های نیمه رسانا وجود دارد و به همین دلیل ارزان تر است، جلوه بهتری دارد و بازده آن بین ۵ تا ۱۱ درصد است.
شاید برای شما هم سوال باشد که پنل های خورشیدی چگونه کار می کنند و انرژی خورشیدی را چگونه به انرژی برق و حرارت تبدیل می کنند؟
پنل های خورشیدی از موادی تولید می شوند؛ که با تابش خورشید به این مواد، از فوتون های خورشیدی انرژی گرفته و باردار می شوند. سپس طی مراحلی این انرژی دریافتی با اینروتر به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. البته باید بدانید با گذشت زمان تکنولوژی ساخت و کیفیت این پنل ها افزایش می یابد.
پنل های خورشیدی جریان مستقیم تولید میکنند، پس برای استفاده از جریان باید جریان مستقیم را توسط معکوس کننده به جریان متناوب ۲۳۰ ولت تبدیل کرد. این امر به وسیله معکوس کننده ای که در پنل خورشیدی قرار دارد، اتفاق میافتد.
ظرفیت یک پنل خورشیدی با واحد وات اندازه گیری میشود، بیشترین ظرفیت یک پنل خورشیدی در شرایظ ایده آل (یعنی در یک روز آفتابی با آسمان کاملا صاف) مشخص میشود. جهت گیری ایده آل پنل های خورشیدی به جنوب است؛ بازده پنل های نصب شده بین جنوب غربی تا جنوب شرقی ۵ درصد کاهش مییابد و در خارج از این محدوده اتلاف انرژی افزایش مییابد.
در بلژیک زاویه مناسب ۳۵ درجه است. در این منطقه یک پنل ۱۰۰۰ وات سالانه حدود ۸۵۰ کیلو وات ساعت انرژی تولید میکند.
برای یک خانواده دو تا سه نفره ساکن بروکسل (پایتخت بلژیک) پنلی به مساحت ۱۰ متر مربع و توان ۱۲۵۰ وات سالانه ۱۰۰۰ کیلو وات ساعت انرژی تولید میکند.
در صورتی که میانگین نیاز این خانواده به انرژی ۳۵۰۰ کیلو وات ساعت در سال است؛ یعنی این پنل حدود یک سوم از نیاز این خانواده را برطرف میکند.
در شهر استفاده از پنل برای تمامی اتاق ها امری دشوار است، اما با توجه به افزایش بازده پنل ها امکان برآورده کردن نیاز مردم وجود دارد. شرکت بهین نیرو یکی از معتبرترین شرکت ها در زمینه ارایه خدمات و پشتیبانی و اجرای پنل خورشیدی در سرتاسر استان فارس و بندرعباس و اصفهان،شیراز ، سیستان و بلوچستان و ... می باشد برای دریافت خدمات در شهرهای مختلف با ما در ارتباط باشید.
