من ماذا تصنع الألواح الشمسية وكيف تعمل؟ تتكون الخلايا الشمسية بشكل أساسي من السيليكون ، وهو عنصر كيميائي له خصائص موصلة. يؤدي التعرض للضوء إلى تغيير الخصائص الكهربائية للسيليكون ، مما يولد تيارًا كهربائيًا.
الخلية عبارة عن مربع صغير من السيليكون (حوالي 6 × 6 بوصة أو 5 × 5 بوصة) مع لوحات توصيل كهربائية على الوجه.
الألواح الشمسية مصنوعة من خلال وضع شبكة من هذه الخلايا على لوح خلفي واقٍ وتغطيتها بالزجاج في المقدمة.
يتطلب الأمر لوحات متعددة لتوفير الطاقة لمنزل أو مكتب نموذجي. تسمى مجموعة اللوحات في نظامك بالمصفوفة. تُعرف الألواح الموصلة بأسلاك في نفس العاكس بشكل جماعي بأنها سلسلة من الألواح. (العواكس لها حد أقصى لحجم السلسلة ، وهو حد أعلى لعدد الألواح التي يمكن أن تدعمها.)
على سبيل المثال ، قد يكون لديك نظام به ثلاثة محولات تدعم ثلاثة سلاسل من 10 لوحات لكل منها ، والتي تتجمع معًا لإنشاء مصفوفة مكونة من 30 لوحة.
كم من الوقت تدوم الألواح الشمسية؟
بناءً على الشركات المصنعة المختلفة ، فإنها توفر ضمانًا بنسبة 80٪ على الأقل من الكفاءة لمدة تتراوح بين 20 و 25 عامًا بموجب هذا الضمان
الألواح الشمسية.
حتى الضمان قد انتهى ، تستمر اللوحات في العمل ببساطة بإخراج منخفض. على سبيل المثال ، ستظل اللوحة التي تم تصنيفها عند 320 واط تنتج 256 واط من المخرجات عند علامة 25 عامًا.
تميل اللوحات إلى أن تكون موثوقة للغاية. أظهرت دراسة أجراها NREL (المختبر الوطني للطاقة المتجددة) أن أكثر من 75٪ من اللوحات تفوقت على ضمانها. ومع ذلك ، فإن الأجزاء الأخرى مثل المحولات والبطاريات لها عمر افتراضي أقصر. يجب استبدال هذه الأجزاء مرة واحدة على الأقل طوال فترة الملكية ، ويجب أن تأخذ تلك البدائل في الاعتبار التكاليف الإجمالية على مدى عمر النظام.
يتم ضمان العاكسات لمدة 5-10 سنوات بناءً على الشركات المصنعة المختلفة. لذلك ، من الآمن أن نقول ، تحتاج إلى استبدال العاكس مرة أو مرتين في عمر النظام. تدوم بطاريات الرصاص الحمضية عادةً من 3 إلى 7 سنوات اعتمادًا على مدى جودة صيانتها. بطاريات الليثيوم مضمونة لمدة 3-10 سنوات.
ما هو حجم الألواح الشمسية؟
تأتي اللوحات في تكوينين قياسيين: 60 خلية أو 72 خلية. يبلغ قياس الألواح المكونة من 60 خلية 39 بوصة في 65 بوصة ، بينما تبلغ اللوحات المكونة من 72 خلية 39 بوصة × 77 بوصة. في الواقع ، يمكن أن تتقلب هذه الأبعاد بما يصل إلى بوصة واحدة لأن الشركات المصنعة تستخدم أحجام إطارات مختلفة. لكن تخطيطات 60 و 72 خلية موحدة عبر الصناعة. هناك أيضًا خيارات أصغر لاستخدام المركبات الترفيهية / الأجهزة المحمولة ، وتقوم بعض الشركات بتجربة لوحات أكبر من 96 خلية ، ولكن هذه الأحجام ليست شائعة بما يكفي لتوحيدها في الوقت الحالي.
ما هي أنواع الألواح الشمسية الموجودة في السوق؟
يتم قطع الخلايا الأحادية من مصدر واحد للسيليكون ، بينما يتم تصنيع الخلايا المتعددة عن طريق مزج أجزاء متعددة من السيليكون في خلية واحدة.
نظرًا لأن تكوين الخلايا المتعددة أقل "نقاوة" ، فإنها تميل إلى أن تكون أقل كفاءة قليلاً في المتوسط. ومع ذلك ، فهذه ليست قاعدة صارمة وسريعة ، لأن هناك عوامل أخرى تؤثر على كفاءة الخلايا الشمسية أيضًا.
كيف يتم قياس كفاءة الألواح الشمسية؟
مفهوم
لوحة شمسية غالبًا ما يساء فهم الكفاءة. تتمتع معظم اللوحات بتصنيف كفاءة في حدود 15-25٪ ، وهو ما يبدو منخفضًا حقًا بدون سياق.
بعض الناس يسمعون هذا ويعتقدون أنهم يحصلون على 20٪ فقط من الإنتاج من اللوحة؟ "هذا يبدو وكأنه مضيعة." الافتراض هو أن لوحة 100 واط ستنتج 20 واط فقط من الطاقة. لكن هذا ليس ما نعنيه عندما نتحدث عن الكفاءة.
في الواقع ، يقيس تصنيف الكفاءة مقدار تحويل الطاقة الكامنة للشمس إلى طاقة شمسية. باستخدام نفس المثال ، سوف تمتص لوحة 100 وات مع تصنيف كفاءة 20٪ 20٪ من 500 واط المحتملة من الطاقة المستمرة القادمة من الشمس.
لا تقلق كثيرًا بشأن كفاءة اللوحة. الفائدة الحقيقية الوحيدة للألواح الأكثر كفاءة هي أنها تناسب المزيد من الطاقة الشمسية في مساحة أقل. ألواح عالية الكفاءة يهم ما إذا كان النظام يحاول البناء في مساحة ضيقة ، ولكن لا حرج في بناء مصفوفة أكبر بألواح أقل كفاءة. يقلل الخيار الأخير عادةً من التكلفة الإجمالية للنظام (لأن الألواح الأقل كفاءة لها تكلفة أقل لكل واط ، وكل الأشياء الأخرى متساوية).
