Aufgrund von Umweltproblemen wie der Luftverschmutzung sind Solar- und Windenergie zu einem beliebten Thema geworden Was ist Solarenergie?
Solar- und Windenergie sind aufgrund von Umweltproblemen wie der Luftverschmutzung zu einem Diskussionsthema geworden, aber viele Menschen haben das Gefühl, dass sie immer noch Fragen darüber haben, wie Solarenergie zur Stromerzeugung genutzt wird. Deshalb wird in diesem Artikel erklärt, wie Solarmodule zur Stromerzeugung eingesetzt werden.
Was sind Solarmodule?
Ein Solarmodul ist eine Art Panel, das Sonnenlicht zur Stromerzeugung nutzt. Sie werden auch als Solarpaneele, Sonnenkollektoren oder Solarmodule bezeichnet. In den letzten Jahren wurden sie in großem Umfang für private und industrielle Anwendungen eingesetzt. Die kleinste Einheit einer Solarzelle ist die "Zelle", während ein "Modul"/"Solarmodul" aus mehreren Zellen besteht, die in einer Panel form gruppiert sind, eine Komponenteneinheit, die in einem Array montiert und zu einer einzigen Einheit kombiniert wird.
Typen von Solarmodulen
Es gibt drei Arten von Solarmodulen: Module auf Siliziumbasis, Verbundmodule und organische Module.
Verbundpaneele werden aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen hergestellt und haben einen relativ geringen Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung, verbrauchen aber weniger Ressourcen bei der Herstellung, haben eine stabile Stromerzeugung (unabhängig von Temperatur und Wetter) und werden voraussichtlich in Zukunft in Massenproduktion hergestellt werden.
Organische Paneele, d. h. Solarzellen auf organischer Basis, gelten als eine der Säulen der nächsten Generation von PV-Systemen, befinden sich aber noch in der Entwicklung und werden wahrscheinlich leicht und flexibel sein.
Paneele auf Siliziumbasis sind derzeit das beliebteste Halbleitersilizium, das als Material für Solarzellen verwendet wird. Es gibt vier Hauptkategorien von Siliziumsystemen: monokristallines Silizium, polykristallines Silizium, dünnes Silizium und monokristallines Hybrid.
Was den Unterschied zwischen "monokristallinem Silizium" und "polykristallinem Silizium" als Solarzellen betrifft, so sind "monokristalline Silizium"-Solarmodule die wichtigsten Solarmodule für Wohngebäude, weil die Oberfläche für die Elektronenbewegung größer ist. Aufgrund seiner geringen Kosten wird "polykristallines Silizium" in weltweit am häufigsten industriell hergestellt.
Wie Solarmodule funktioniert
Eine typische Silizium-Solarzelle besteht aus zwei Arten von Halbleitern mit unterschiedlichen Eigenschaften - n-Typ- und p-Typ-Halbleitern -, die durch Leiterbahnen verbunden sind. Wenn das Solarmodul dem Sonnenlicht ausgesetzt wird, transportiert der n-Typ-Halbleiter negative Elektronen und der p-Typ-Halbleiter positive Löcher, die einen positiven und einen negativen Pol bilden. Wenn der Leiter mit zwei Elektroden verbunden ist, bewegen sich die Elektronen wie in einer Trockenzelle zu den Löchern und erzeugen einen elektrischen Strom. Dies geschieht auf die gleiche Weise wie bei einer Trockenzelle. Diese Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom wird als "photovoltaischer Effekt" bezeichnet.
Prozess der photovoltaischen Stromerzeugung
Solarzellen wandeln Sonnenenergie in Gleichstrom um
Wie bereits erwähnt, sind die Solarzellen für die Umwandlung von Lichtenergie in nutzbare elektrische Energie zuständig. Der Strom, der dabei entsteht, ist Gleichstrom (DC).
Der Stromaufbereiter wandelt den Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um.
Der von der Solarzelle erzeugte Strom ist Gleichstrom und kann nicht im Haushalt verwendet werden. Daher muss ein Gerät namens "Power Conditioner" installiert werden, das den Strom von Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt.
AC-Ausgang zur Energieversorgung von Elektrogeräten
Ein "Stromverteiler", der zur Verteilung des umgewandelten Wechselstroms im Haus verwendet wird, kann Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umwandeln, mit dem die meisten Haushaltsgeräte wie Klimaanlagen und Herde betrieben werden können.
Überschuss Verkaufstyp
Bei der Überschussstrom-Verkaufsart wird überschüssiger Strom an das Stromversorgungsunternehmen verkauft. Für Haushalte mit geringem Stromverbrauch kann die Solarenergie nicht nur den normalen Strombedarf decken, sondern auch den Verkauf von Überschussstrom unterstützen, indem sie die Vorteile der japanischen FIT- und FIP-Programme (d.h. Subventionsprogramme) nutzen. Dadurch wird auch die finanzielle Belastung der Haushalte bis zu einem gewissen Grad verringert.
Faktoren, die die Effizienz der Solarstromerzeugung beeinflussen.
[Natürliche Umgebung]
Da Solarstrom im Freien erzeugt werden muss, hängt er von den Wetterbedingungen des jeweiligen Tages ab. An sonnigen Tagen ist die Sonneneinstrahlung hoch und die Stromerzeugung ebenfalls. An bewölkten oder regnerischen Tagen ist die Intensität der Sonneneinstrahlung jedoch deutlich geringer und die Module absorbieren weniger Sonnenlicht, was zu einer geringeren Stromerzeugung führt.
[Verschmutzung der Moduloberfläche]
Da Solarmodule im Freien installiert werden müssen, ist die Wahrscheinlichkeit größer, dass sie durch Sand, Staub und herabgefallene Blätter verschmutzt werden. Es ist sehr wichtig, die Oberfläche des Solarmoduls sauber zu halten, denn sobald die Oberfläche verschmutzt oder verschatte ist, kann der Strom nur noch schwer durch sie hindurchfließen, was die Effizienz der Stromerzeugung um 5 bis 10 % verringert.
[Montagewinkel für Solarmodule]
Selbst an einem klaren Tag kann sich die Richtung der Sonne von Zeit zu Zeit ändern und die Energie der Sonnenstrahlen kann sich ebenfalls ändern. Um den Wirkungsgrad der Solarenergieumwandlung zu maximieren, sollte die Position des Solarmoduls daher dem Sonnenstand angepasst werden, und zwar direkt vor der Sonne.
[Körpertemperatur des Panels]
Viele Menschen glauben fälschlicherweise, dass die Effizienz der Stromerzeugung umso höher ist, je höher die Temperatur ist. Tatsächlich beträgt der Temperaturkoeffizient von kristallinen Silizium-Solarmodulen etwa -0,45 %/°C. Das bedeutet, dass die Leistung bei jedem Anstieg der Außentemperatur oder der vom Solarmodul während des Betriebs erzeugten Wärme um 0,45 % abnimmt, was die Effizienz der Stromerzeugung in heißen Jahreszeiten wie dem Hochsommer tendenziell verringert. Im Allgemeinen liegt die effizienteste Temperatur für Solarmodule zur Stromerzeugung bei etwa 25 °C (Oberflächentemperatur des Moduls).
Empfehlungen für Solarmodule
Suchen Sie nach dem Lesen dieses Artikels nach der besten Marke für Solarmodule? Hier ist eine gute Nachricht für Sie!
Die Marke DaranEner hat die besten tragbaren Solarmodule mit einer Garantie von 2+3 Jahren. Je höher die Leistung der Solarmodule ist, desto effizienter sind sie bei der Stromerzeugung. Wählen Sie einfach das Solarmodul, das Ihren Anforderungen entspricht.
DaranEner Sonnenkollektor 100W
DaranEner Solarmodul 200W
DaranEner Solarmodul 300W
Zusammenfassung
In den letzten Jahren haben Solarmodule eine wichtige Rolle bei der Stromerzeugung durch Sonnenenergie gespielt und werden sowohl in Privathaushalten als auch in der Industrie häufig eingesetzt, da sie Geld bei den Stromrechnungen sparen, im Falle einer Katastrophe oder eines Stromausfalls als Notstromversorgung dienen und die Umwelt nicht belasten (keine CO2-Emissionen). Wenn man weiß, wie Solarenergie funktioniert und wie sie Strom erzeugt, sind Probleme und Ausfälle nach der Installation weniger wahrscheinlich.