تعریفی کوتاه از فناوری پنل های خورشیدی

انرژی خورشیدی با خورشید شروع می شود. پنل های خورشیدی (به عنوان پنل های”PV ” شناخته می شوند) برای تبدیل نور خورشید، که از ذرات انرژی به نام “فوتون” تشکیل شده است، به الکتریسیته استفاده می شود.

پنل های خورشیدی را می توان برای کاربردهای بسیاری از جمله تجهیزات مخابراتی، سنجش از دور و البته برای تولید برق توسط سیستم های برق خورشیدی مسکونی و تجاری استفاده کرد.

در این مقاله به تاریخچه، فناوری و مزایای پنل های خورشیدی می پردازیم. ما یاد خواهیم گرفت که پنل های خورشیدی چگونه کار می کنند، چگونه ساخته می شوند، چگونه برق تولید می کنند.

تاریخچه کوتاه

فناوری انرژی خورشیدی به بیش از 100 سال پیش باز می گردد. در روزهای اولیه، انرژی خورشیدی عمدتاً برای تولید بخار مورد استفاده قرار می گرفت که می توانست برای رانندگی ماشین آلات به کاربرده شود. اما تا زمانی که ادموند بکرل “اثر فتوولتائیک” را کشف کرد، امکان تبدیل انرژی الکتریکی نور خورشید را فراهم کرد. کشف بکرل سپس منجر به اختراع اولین سلول خورشیدی واقعی توسط چارلز فریتز در سال 1893 شد که با پوشش ورقه های سلنیوم با لایه نازکی از طلا ساخته شد و این آغاز دستگاهی بود که امروزه به عنوان پنل خورشیدی می شناسیم.

راسل اول، مخترع آمریکایی در آزمایشگاه های بل، اولین سلول خورشیدی سیلیکونی جهان را در سال 1941 به ثبت رساند.

اختراع اول منجر به تولید اولین پنل خورشیدی در سال 1954 توسط همین شرکت شد. پنل های خورشیدی اولین کاربرد اصلی خود را در ماهواره های فضایی پیدا کردند. برای اکثر مردم، اولین پنل خورشیدی که در زندگی مواجه شدند، احتمالاً در ماشین حساب جدید است – تقریباً در دهه 1970!

امروزه پنل های خورشیدی برای تامین انرژی طیف گسترده ای از تجهیزات استفاده می شود. بله، پنل های خورشیدی به شکل سلول های خورشیدی همچنان در ماشین حساب ها و برای تامین انرژی خورشیدی برای کل خانه ها و ساختمان های تجاری، مانند دفتر مرکزی گوگل در کالیفرنیا، استفاده می شوند.

پنل های خورشیدی چگونه کار می کنند؟

پنل‌های خورشیدی انرژی تجدیدپذیر پاک را به شکل نور خورشید جمع‌آوری و نور را به الکتریسیته تبدیل می‌کنند، که می‌تواند برای تامین انرژی بارهای الکتریکی استفاده شود. پنل های خورشیدی از چندین سلول خورشیدی منفرد که خود از لایه های سیلیکون، فسفر (که بار منفی را تامین می کند) و بور (که بار مثبت را تامین می کند) است، تشکیل شده اند. پنل‌های خورشیدی فوتون‌ها را جذب می‌کنند و با این کار جریان الکتریکی ایجاد می‌ شود. انرژی حاصل از برخورد فوتون‌ها به سطح صفحه خورشیدی به الکترون‌ها اجازه می‌دهد تا از مدارهای اتمی خود خارج شوند و در میدان الکتریکی تولید شده توسط سلول‌های خورشیدی آزاد شوند که سپس این الکترون‌های آزاد را به جریان جهت‌دار می‌کشند. کل این فرآیند به عنوان اثر فتوولتائیک شناخته می شود. مساحت سقف یک خانه معمولی جهت نصب تعداد کافی از پنل های خورشیدی مناسب است.

مزایای پنل های خورشیدی

استفاده از پنل های خورشیدی یک روش کاربردی جهت تامین برق برای بسیاری از تجهیزات و سیستم ها است. زندگی در مناطقی که توسط شبکه اصلی برق سرویس دهی نمی شود مثل خانه‌ها و کابین‌های دور از نقاط شهری، از سیستم‌های انرژی خورشیدی بهره می‌برند و دیگر نیازی به پرداخت هزینه های هنگفت برای نصب تیرهای برق و کابل کشی از نزدیکترین نقطه دسترسی به شبکه اصلی نیست. از طرفی یک سیستم الکتریکی خورشیدی به طور بالقوه ارزان‌تر است و اگر به درستی نگهداری شود، می‌تواند تا سه دهه انرژی را تامین نماید. علاوه بر این واقعیت که پنل‌های خورشیدی، امکان زندگی و سکونت در خارج از شبکه برق را ممکن می‌سازند، شاید بزرگترین مزیتی که از استفاده از انرژی خورشیدی می‌برید این است که هم یک منبع انرژی پاک و هم تجدیدپذیر است. با ظهور تغییرات اقلیمی جهانی، ما می‌توانیم با استفاده از انرژی پاک خورشیدی، برای کاهش فشار ناشی از انتشار گازهای گلخانه‌ای بر جو، گامی مفید برداریم.

سیستم خورشیدی هیچ قطعه متحرکی نداشته و نیاز به نگهداری کمی دارند. از مزایای پنل‌های خورشیدی و انرژی خورشیدی این است که وقتی برای یک سیستم، هزینه‌های اولیه نصب را پرداخت شود، الکتریسیته تولید شده برای بقیه عمر سیستم که حدودا  بین 15 تا 20 تخمین زده می شود، کاملا رایگان است! برای دارندگان سیستم های برق خورشیدی متصل به شبکه، مزایا از لحظه آنلاین شدن سیستم شروع می شود و به طور بالقوه قبض های ماهانه برق را حذف می گردد و همچنین به عنوان منبع درآمدزائی مالک سیستم از شرکت برق است. چگونه؟ اگر از انرژی کمتری نسبت به تولید سیستم برق خورشیدی خود استفاده کنید، می توانید برق مازاد را با قیمتی خوب، به شرکت برق خود بفروشید!

کاربردها و مزایای بسیاری دیگر از استفاده از پنل های خورشیدی برای تولید نیازهای برق شما وجود دارد – بسیار زیاد است که در اینجا فهرست نمی شود. انرژی خورشیدی انتخاب دنیای مدرن ماست.

منبع:

www.mrsolar.com