În ultimii ani, energia solară a devenit din ce în ce mai populară și accesibilă în întreaga lume, datorită evoluției tehnologice și preocupării crescute pentru protejarea mediului înconjurător. Un element esențial în producerea energiei solare îl reprezintă panourile fotovoltaice. Dar ce sunt aceste panouri și cum funcționează ele? Haideți să aruncăm o privire mai atentă asupra acestora.
Definiție
Panourile fotovoltaice (PV) sunt dispozitive care transformă energia solară (lumina soarelui) în energie electrică printr-un proces numit efectul fotovoltaic. Acesta constă în generarea unei diferențe de potențial la nivelul unui material semiconductor sub acţiunea luminii solare, care determină apariţia curentului electric.
Componente și funcționare
Un panou fotovoltaic este alcătuit din celule fotovoltaice, care sunt de obicei realizate din materiale semiconductoare pe bază de siliciu. Fiecare celulă conține două straturi diferite de siliciu: un strat pozitiv (p-tip) și un strat negativ (n-tip).
Atunci când lumina soarelui lovește suprafața celulelor, electronii din stratul n-tip al siliconului sunt excitați și își schimbă pozițiile. Acest lucru creează un curent electric care circulă între straturile de siliciu și este colectat prin intermediul contactelor metalice. Curentul electric produs poate fi apoi utilizat pentru alimentarea diferitelor dispozitive electrice.
Pentru a calcula energia produsă de 10 panouri solare în 48 de ore, avem nevoie să cunoaștem puterea nominală a panourilor și numărul mediu de ore cu iradiere solară pe zi.
Să folosim un exemplu: presupunem că fiecare panou solar are o putere nominală de 300 W (watti) și suntem într-o regiune cu aproximativ 5 ore de iradiere solară maximă pe zi.
- În primul rând, calculăm energia produsă de un singur panou într-o oră:
- Energie = Putere x Durată
- Energie = 300 W × 1 oră
- Energie = 300 watt-oră (Wh)
- Acum, vom calcula câtă energie produce un panou într-o zi:
- Energie zilnică = Energie per oră x Ore de iradiere solară pe zi
- Energie zilnică = 300 Wh × 5 ore
- Energie zilnică = 1500 Wh sau 1,5 kWh (kilo-watt-oră)
- Apoi, vom calcula energia produsă în total de cele 10 panouri solare într-o zi:
- Total energie zilnică = Energie zilnic per panou x Numărul de panouri
- Total energie zilnică = 1,5 kWh x 10
- Total energie zilnică = 15 kWh
- În sfârșit, vom afla câtă energie produc cele zece module fotovoltaice:
- Energie total pentru doua zile= Total energie zilnică x 2 zile
- Energie total pentru doua zile = 15 kWh × 2
- Energie total pentru doua zile = 30 kWh
Rezultatul arată că cele 10 panouri solare pot produce aproximativ 30 kWh de energie în decursul a 48 de ore, presupunând că au o putere nominală de 300 W și sunt expuse la aproximativ 5 ore de iradiere solară maximă pe zi. Rețineți că această valoare este estimativă și poate varia în funcție de condițiile meteo, poziționarea panourilor și eficiența sistemului.
Tipuri de panouri fotovoltaice
Există trei tipuri principale de panouri fotovoltaice disponibile pe piață:
- Panouri monocristaline: Acestea sunt realizate din celule de siliciu monocristalin, care au o eficiență mai mare în ceea ce privește conversia energiei solare în electricitate. Structura cristalină omogenă permite electronilor să se miște mai liber, ceea ce duce la o performanță mai bună.
- Panouri policristaline: Aceste panouri sunt alcătuite din celule de siliciu multicristalin și au eficiența puțin mai mică comparativ cu cele monocristaline. Avantajul lor constă în costurile reduse de producere, datorită procesului simplificat de fabricaţie.
- Panouri cu film subțire (thin-film): Aceste panouri sunt bazate pe materiale semiconductoare alternative precum CdTe (telurură de cadmiu) sau CIGS (selenide de cupru, indiu și galiu). Ele au eficienţe mai mici decât cele ale panourilor bazate pe siliciu, dar prezintă avantaje precum flexibilitatea şi estetica atractivă.
Aplicații
Panourile fotovoltaice pot fi instalate practic oriunde există lumina soarelui. Ele pot fi folosite pentru a genera energie în scopuri rezidențiale, comerciale sau industriale și pot fi conectate la rețeaua electrică sau utilizate în sisteme izolate (off-grid). Panourile fotovoltaice se regăsesc și în aplicațiile mobile, precum stațiile de încărcare pentru vehicule electrice sau dispozitivele electronice portabile.
Concluzie
Panourile fotovoltaice reprezintă o soluție eficientă și ecologică pentru producerea energiei electrice. Acestea permit utilizatorilor să beneficieze de avantajele energiei solare, reducând emisiile de gaze cu efect de seră și contribuind la diversificarea surselor de energie. Acest articol v-a oferit o privire generală asupra panourilor fotovoltaice, funcționării lor și tipurilor disponibile pe piață. Sperăm că acum aveți o mai bună înțelegere a acestui subiect interesant!
Lasă un răspuns