Fotovoltaikus SEIA

A fotovoltaikus (PV) eszközök villamos energiát termelnek közvetlenül a napfénytől egy olyan elektronikus eljárással, amely természetesen előfordul bizonyos típusú anyagokban, úgynevezett félvezetőkben. Az ezen anyagokban lévő elektronokat a napenergia felszabadítja, és arra ösztönözhetik őket, hogy elektromos áramkörön keresztül haladjanak, elektromos eszközöket tápláljanak, vagy áramot küldjenek a hálózatra.

A PV-eszközökkel bármi áramellátásra használható, például a kis elektronikától, például a számológépektől és a közúti tábláktól kezdve az otthonokig és a nagy kereskedelmi vállalkozásokig.

Hogyan működik a PV technológia?

A fotonok félvezető anyagokat csapnak le és ionizálnak a napelemen, aminek következtében a külső elektronok elszakadnak atomkötéseiktől. A félvezető szerkezet miatt az elektronok egy irányba kényszerülnek, ami elektromos áram áramlását eredményezi. A napelemek nem 100% -ban hatékonyak a kristályos szilícium napelemekben, részben azért, mert a spektrumon belül csak bizonyos fény képes elnyelni. A fényspektrum egy része visszaverődik, van, amely túl gyenge ahhoz, hogy villamos energiát (infravörös), más része (ultraibolya) hőenergiát hozzon létre villamos energia helyett.

fotovoltaikus

Egy tipikus kristályos szilícium napelem ábrája. Az ilyen típusú sejtek előállításához a nagy tisztaságú szilícium ostyákat különféle szennyeződésekkel „adalékolják” és összeolvasztják. A kapott szerkezet utat teremt az elektromos áram számára a napelemeken belül és között.

A fotovoltaikus technológia egyéb típusai

A kristályos szilícium (c-Si) mellett a PV technológiának két másik fő típusa van:

  • Vékony film PVa napenergia kereskedelmi piacának gyorsan növekvő, de kis része. Sok vékonyréteg-cég kezdő vállalkozás, amely kísérleti technológiákat fejleszt. Általában kevésbé hatékonyak, de gyakran olcsóbbak, mint a c-Si modulok.
  • Az Egyesült Államokban, a PV koncentrálásatömbök elsősorban a délnyugati sivatagban találhatók. Lencsékkel és tükrökkel tükrözik a koncentrált napenergiát a nagy hatásfokú cellákra. Megkövetelik, hogy a közvetlen napfény és a nyomkövető rendszerek legyenek a leghatékonyabbak.
  • Épületbe integrált fotovoltaikus elemek szolgálnak a szerkezet külső rétegeként, és villamos energiát termelnek a helyszíni használatra vagy a hálózatra történő exportra. A BIPV rendszerek megtakarítást eredményezhetnek az anyag- és villamosenergia-költségek terén, csökkenthetik a szennyezést, és növelhetik az épület építészeti vonzerejét.

A fotovoltaikus technológia története

A PV-hatást Alexandre Edmund Becquerel már 1839-ben megfigyelte, és a huszadik század elején tudományos kutatás tárgyát képezte. 1954-ben az amerikai Bell Labs bemutatta az első napelemes napelemes készüléket, amely felhasználható mennyiségű villamos energiát termelt, és 1958-ig a napelemeket különféle kisméretű tudományos és kereskedelmi alkalmazásokban használták.

Az 1970-es évek energiaválsága nagy érdeklődésnek indult a napelemek villamosenergia-előállítása céljából otthonokban és vállalkozásokban, de a megfizethető árak (a jelenlegi árnál közel 30-szor magasabbak) miatt a nagyszabású alkalmazások nem voltak praktikusak.

Az ipari fejlemények és a következő évek kutatásai a PV-eszközök megvalósíthatóságát tették lehetővé, és megkezdődött a növekvő gyártás és a csökkenő költségek ciklusa, amely ma is folytatódik.

A napelemek költségei

A gyorsan eső árak miatt a napenergia minden eddiginél megfizethetőbbé vált. A befejezett PV-rendszer átlagára 59 százalékkal csökkent az elmúlt évtizedben.

Ha többet szeretne megtudni a napelemes napelemek piacáról az Egyesült Államokban, keresse fel a napenergia-iparági oldalunkat.

Modern fotovoltaikus elemek

A PV költségei drasztikusan csökkentek, mivel az ipar növelte a gyártást és új anyagokkal fokozatosan javította a technológiát. A tapasztaltabb és képzettebb telepítőknél is csökkentek a telepítési költségek. Világszerte az Egyesült Államokban a harmadik legnagyobb a PV-berendezések piaca, és továbbra is gyorsan növekszik.

A legtöbb modern napelem kristályos szilíciumból vagy vékonyrétegű félvezető anyagból készül. A szilíciumcellák hatékonyabban alakítják át a napfényt villamos energiává, de általában magasabbak a gyártási költségeik. A vékonyfilm-anyagok jellemzően alacsonyabb hatékonysággal rendelkeznek, de egyszerűbbek és kevésbé költségesek az előállításuk. A napelemek speciális kategóriáját - ún. Multi-junction vagy tandem cellákat - olyan alkalmazásokban használják, amelyek nagyon kis súlyt és nagyon nagy hatékonyságot igényelnek, mint például műholdak és katonai alkalmazások. A napelemes rendszerek minden típusát ma széles körben használják számos alkalmazásban.

Több ezer egyedi fotovoltaikus panel modell kapható ma már több száz vállalattól. Hasonlítsa össze a napelemeket hatékonyságuk, teljesítményük, garanciáik és egyebek alapján az EnergySage webhelyen.