Basiskennis en soorten zonnepaneellampen

Er zijn twee hoofdtypen zonnepanelen: fotovoltaïsche (PV) zonnepanelen en thermische zonnepanelen. Elektriciteit wordt in de eerste plaats opgewekt door zonne-energie om te zetten in elektriciteit. Ten tweede gebruikt het zonne-energie om de tank te verwarmen en warm water in het gebouw te genereren. In dit artikel zal ik de eerste bespreken: fotovoltaïsche (PV) zonnepanelen, omdat deze nauw verwant zijn aan verlichting door zonne-energie. Daarom wordt in dit artikel verder de term "zonnepaneel" gebruikt om fotovoltaïsche zonnepanelen te beschrijven.

Waarom zonne-energie?

 

Allereerst is de zon een enorme energiebron. De zon zendt in één uur genoeg energie naar de aarde om de hele wereld een jaar lang van stroom te voorzien. Het is natuurlijk onmogelijk om al deze energie op te vangen en om te zetten in de elektriciteit die we nodig hebben, maar mensen komen steeds dichter bij het gebruik van zonne-energie als onze primaire energiebron. Zonne-energie heeft duidelijke voordelen ten opzichte van andere energiebronnen. Allereerst is het gratis voor iedereen. Natuurlijk is vrijheid misschien niet het juiste woord als het gaat om het beschrijven van zonne-energie, en hoewel we gratis toegang hebben tot zonne-energie, hebben we nog steeds speciale hulpmiddelen nodig om deze om te zetten in elektriciteit of andere nuttige energiebronnen, die beslist niet gratis zijn. .

 

Ten tweede is zonne-energie onafhankelijk en hoeven mensen niet afhankelijk te zijn van de elektriciteitsprijs die door de overheid of particuliere bedrijven wordt vastgesteld. Ten derde zijn de voordelen van het gebruik van hernieuwbare energie uit zonne-energie op geen enkele manier schadelijk voor de aarde; we verminderen de CO2-uitstoot en de vervuiling en verbruiken niet de kostbare hulpbronnen van de aarde.

 

Zonne-energie

 

Momenteel kunnen fotovoltaïsche zonnepanelen worden gebruikt om zonne-energie om te zetten in elektriciteit. Zonnepanelen bestaan ​​uit meerdere zonnecellen, waarvan de meeste in groepen worden gebruikt om het zonnestelsel van stroom te voorzien. Deze zonnesystemen worden vooral gebruikt om thuis elektriciteit op te wekken, waarbij zonnepanelen op daken worden geplaatst. Op dezelfde manier is het bekend dat kleinere zonnepanelen worden gebruikt om verschillende elektronische apparaten en gereedschappen van stroom te voorzien. Het eenvoudigste voorbeeld is een rekenmachine die gebruik maakt van zonne-energie. Tegenwoordig zijn zonnepanelen een gebruikelijke keuze geworden voor buitenverlichting, draagbare muziekspelers, draagbare opladers en andere apparaten die we dagelijks gebruiken.

 

Zonnepanelen bevinden zich nog steeds in een voortdurend ontwikkelingsproces en wetenschappers zijn op zoek naar manieren om de efficiëntie te verbeteren en de productiekosten te verlagen, en ze zijn ook op zoek naar nieuwe materialen die de efficiëntie van zonnecellen kunnen verbeteren. De huidige technologie omvat voornamelijk het gebruik van kristallijne siliciumvormen, en silicium wordt gebruikt in 90% van de geproduceerde zonnepanelen. Op dezelfde manier worden dunnefilmmodules met de nieuwste technologie steeds populairder omdat ze goedkoop te vervaardigen zijn en ook flexibel kunnen worden, waardoor ze in draagbare toepassingen kunnen worden gebruikt.

 

Laten we nu eens kijken hoe fotovoltaïsche zonnepanelen werken.

 

Hoe werken zonnepanelen

De meeste zonnepanelen zijn gemaakt van kristallijn silicium. Silicium is eigenlijk het op één na meest voorkomende element in de aardkorst en kan worden aangetroffen in stof en zand. Zonnepanelen maken gebruik van het fotovoltaïsche effect om elektriciteit op te wekken uit zonlicht. Dit is de basis van hoe zonnecellen en zonnepanelen werken.

 

Om het uitgangsvermogen van een zonnepaneel te bepalen wordt de term ‘nominaal vermogen’ gebruikt. Het vermogen wordt bepaald door de stroom en spanning van het zonnepaneel te meten onder zeer specifieke laboratoriumomstandigheden en internationale specificaties. Het paneel wordt onder volledige zonnestraling geplaatst en het maximale opwekkingsvermogen wordt bepaald. Het nominale vermogen wordt uitgedrukt in "piekwatt" (Wp) of "piekkilowatt" (kWp). ‘Piek’ betekent dat het zonnepaneel dit vermogen onder optimale omstandigheden heeft geproduceerd en dit vermogen onder werkelijke omstandigheden niet kan worden bereikt. In de praktijk zal de nominale vermogenswaarde dus ruim 10% lager zijn dan de optimale omstandigheden. Deze nominale vermogens zijn handig bij het vergelijken van verschillende zonnepanelen en het kiezen van de juiste voor gebruik op het dak van een huis of elders.

 

Welke materialen worden gebruikt?

Silicium metaal

Zonnecellen zijn gemaakt van lagen die meestal van silicium zijn gemaakt. Silicium is een van de meest voorkomende elementen op aarde en wordt in de meeste PV-cellen gebruikt. Kristallijn silicium wordt gebruikt in zowel monokristallijne als polykristallijne zonnecellen, die het meest in verschillende toepassingen worden gebruikt. In dunnefilmzonnecellen wordt een ander materiaal dan silicium gebruikt. De meeste zonnecellen hebben een beschermende glaslaag aan de voorkant die ze beschermt tegen elementen van buitenaf, terwijl de isolatie een achterplaat aan de achterkant van de cel heeft. Omdat silicium een ​​glanzend materiaal is, is een speciale antireflectiecoating "Antireflectiecoating in siliciumzonnecellen" nodig om deze op het oppervlak van de cel aan te brengen om de efficiëntie van de cel te verbeteren. Draden kunnen gemaakt zijn van verschillende overgangsmetalen, zoals zilver of koper. Meerdere individuele PV-cellen zijn met elkaar verbonden in een elektriciteitsnet om de juiste spanning en stroom te verkrijgen. Deze cellen worden in een hard frame geplaatst, meestal gemaakt van aluminium, dat de panelen versterkt en beschermt tegen verschillende schokken, waardoor zonnepanelen op bijvoorbeeld verschillende manieren op het dak van een huis kunnen worden gemonteerd.
De zonnesystemen die in huis worden gebruikt, vereisen speciale omvormers die gelijkstroom omzetten in wisselstroom, die verschillende apparaten in huis van stroom kunnen voorzien.

Dunnefilmzonnepanelen kunnen andere materialen gebruiken dan silicium, of een combinatie van silicium en andere materialen. Creëer een dunne filmeenheid op een glazen substraat.