پنل خورشیدی چگونه کار می کند

صفحه ی خورشیدی یا پنل خورشیدی از مونتاژ سلول‌های خورشیدی به وجود می‌آید. کار پنل خورشیدی این است که صفحه‌های خورشیدی انرژی و نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. صفحات خورشیدی، از ترکیبات نیمه هادی ساخته می شوند که وظیفه آن‌ها تبدیل انرژی نورانی خورشید به انرژی الکتریکی می‌باشد. این صفحات با نام فتوولتائیک (PhotoVoltaic) یا سولار (Solar) شناخته نام برده می شود.

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 خورشیدی چیست؟

انرژی خورشیدی از نور خورشید به دست می آید. پنل خورشیدی (یا اثر فوتوولتائیک) با تبدیل نور خورشید، فوتون ها (ذرات انرژی دار) را به الکتریسیته تبدیل میکند. 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.

تاریخچه پنل خورشیدی

پیشرفت استفاده از انرژی خورشیدی به 100 سال قبل برمیگردد. در زمانی نه چندان دور، از انرژی خورشیدی برای تولید بخار آب استفاده میشده است و از بخار آب نیز برای عملکرد ماشین های مختلف استفاده میکردند؛ اما این امر تا پیش از کشف اثر فوتوولتائیک (تبدیل نور خورشید) توسط ادموند بکرل امکان پذیر نبود.

در سال 1893 چارلز فریت با کمک گرفتن از کشف بکرل اولین سلول خورشیدی اصل را ساخت. 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 1941 در آزمایشگاه بل اختراع کرد. با بهره گیری از اختراع اهل اولین پنل خورشیدی جهان در سال 1954 در همان آزمایشگاه ساخته شد.

پنل های خورشیدی در فضایی با قمرهای مصنوعی شروع به کار کردند. اکثر مردم در دهه 70 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 نمناک 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 خورشیدی چگونه کار میکند؟

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.

.