Ipinaliwanag ng solar ang photovoltaics at kuryente

Ang mga photovoltaic cell ay nagko-convert ng sikat ng araw sa kuryente

Ang photovoltaic (PV) cell, karaniwang tinatawag na solar cell, ay isang nonmechanical device na direktang nagko-convert ng sikat ng araw sa kuryente. Ang ilang mga PV cell ay maaaring mag-convert ng artipisyal na ilaw sa kuryente.

Ang mga photon ay nagdadala ng solar energy

Ang sikat ng araw ay binubuo ng mga photon, o mga particle ng solar energy. Ang mga photon na ito ay naglalaman ng iba't ibang dami ng enerhiya na tumutugma sa iba't ibang wavelength ng

A

Ang daloy ng kuryente

Ang paggalaw ng mga electron, bawat isa ay may dalang negatibong singil, patungo sa harap na ibabaw ng cell ay lumilikha ng hindi balanseng singil sa kuryente sa pagitan ng harap at likod na ibabaw ng cell. Ang kawalan ng timbang na ito, sa turn, ay lumilikha ng potensyal na boltahe tulad ng negatibo at positibong mga terminal ng isang baterya. Ang mga electric conductor sa cell ay sumisipsip ng mga electron. Kapag ang mga konduktor ay konektado sa isang de-koryenteng circuit sa isang panlabas na load, tulad ng isang baterya, ang kuryente ay dumadaloy sa circuit.

Ang kahusayan ng mga photovoltaic system ay nag-iiba ayon sa uri ng teknolohiyang photovoltaic

Ang kahusayan kung saan ang mga PV cell ay nagko-convert ng sikat ng araw sa kuryente ay nag-iiba ayon sa uri ng semiconductor na materyal at PV cell na teknolohiya. Ang kahusayan ng mga PV module na available sa komersyo ay may average na mas mababa sa 10% noong kalagitnaan ng 1980s, tumaas sa humigit-kumulang 15% noong 2015, at ngayon ay papalapit na sa 20% para sa mga makabagong module. Ang mga pang-eksperimentong PV cell at PV cell para sa mga niche market, tulad ng mga space satellite, ay nakamit ang halos 50% na kahusayan.

Paano gumagana ang mga photovoltaic system

Ang PV cell ay ang pangunahing building block ng isang PV system. Ang mga indibidwal na cell ay maaaring mag-iba sa laki mula sa humigit-kumulang 0.5 pulgada hanggang humigit-kumulang 4 na pulgada ang lapad. Gayunpaman, ang isang cell ay gumagawa lamang ng 1 o 2 Watts, na sapat lamang na kuryente para sa maliliit na gamit, gaya ng pagpapagana ng mga calculator o wristwatches.

Ang mga PV cell ay konektado sa kuryente sa isang nakabalot na module o panel ng PV na masikip sa panahon. Ang mga module ng PV ay nag-iiba sa laki at sa dami ng kuryente na maaari nilang gawin. Ang kapasidad ng pagbuo ng kuryente ng PV module ay tumataas sa bilang ng mga cell sa module o sa surface area ng module. Ang mga PV module ay maaaring ikonekta sa mga grupo upang bumuo ng isang PV array. Ang isang PV array ay maaaring binubuo ng dalawa o daan-daang PV modules. Tinutukoy ng bilang ng mga module ng PV na konektado sa isang array ng PV ang kabuuang halaga ng kuryente na maaaring mabuo ng array.

Ang mga photovoltaic cell ay bumubuo ng direktang kasalukuyang (DC) na kuryente. Ang DC na kuryenteng ito ay maaaring gamitin upang mag-charge ng mga baterya na, sa turn, ay mga power device na gumagamit ng direktang kasalukuyang kuryente. Halos lahat ng kuryente ay ibinibigay bilang alternating current (AC) sa mga sistema ng paghahatid at pamamahagi ng kuryente. Mga device na tinatawag

Ang mga PV cell at module ay gagawa ng pinakamalaking dami ng kuryente kapag sila ay direktang nakaharap sa araw. Ang mga PV module at array ay maaaring gumamit ng mga tracking system na nagpapagalaw sa mga module upang patuloy na humarap sa araw, ngunit ang mga system na ito ay mahal. Karamihan sa mga PV system ay may mga module sa isang nakapirming posisyon na ang mga module ay nakaharap nang direkta sa timog (sa hilagang hemisphereâdirektang hilaga sa southern hemisphere) at sa isang anggulo na nag-o-optimize sa pisikal at pang-ekonomiyang pagganap ng system.

Ang mga solar photovoltaic cell ay naka-grupo sa mga panel (modules), at ang mga panel ay maaaring igrupo sa mga array na may iba't ibang laki upang makagawa ng maliit hanggang sa malaking halaga ng kuryente, tulad ng para sa pagpapagana ng mga water pump para sa tubig ng mga hayop, para sa pagbibigay ng kuryente para sa mga tahanan, o para sa utility- scale na pagbuo ng kuryente.

Pinagmulan: National Renewable Energy Laboratory (may copyright)

Mga aplikasyon ng mga photovoltaic system

Ang pinakamaliit na photovoltaic system na mga power calculator at wristwatches. Ang mas malalaking sistema ay maaaring magbigay ng kuryente para mag-bomba ng tubig, para makapagbigay ng kuryente sa mga kagamitan sa komunikasyon, para mag-supply ng kuryente para sa isang bahay o negosyo, o para makabuo ng malalaking array na nagbibigay ng kuryente sa libu-libong consumer ng kuryente.

Ang ilang mga pakinabang ng mga PV system ay

â¢Ang mga PV system ay maaaring mag-supply ng kuryente sa mga lokasyon kung saan ang mga sistema ng pamamahagi ng kuryente (mga linya ng kuryente) ay walang umiiral, at maaari rin silang magbigay ng kuryente sa isang
â¢Ang mga PV array ay maaaring mai-install nang mabilis at maaaring maging anumang laki.
â¢Ang mga epekto sa kapaligiran ng mga PV system na matatagpuan sa mga gusali ay minimal.

Pinagmulan: National Renewable Energy Laboratory (may copyright)

Pinagmulan: National Renewable Energy Laboratory (may copyright)

Kasaysayan ng photovoltaics

Ang unang praktikal na PV cell ay binuo noong 1954 ng mga mananaliksik ng Bell Telephone. Simula noong huling bahagi ng 1950s, ginamit ang mga PV cell upang paganahin ang mga satellite sa kalawakan ng U.S. Sa huling bahagi ng 1970s, ang mga PV panel ay nagbibigay ng kuryente sa remote, o

Tinatantya ng U.S. Energy Information Administration (EIA) na ang kuryenteng nabuo sa utility-scale PV power plants ay tumaas mula 76 milyong kilowatthors (kWh) noong 2008 hanggang 69 bilyon (kWh) noong 2019. Ang mga utility-scale power plant ay may hindi bababa sa 1,000 kilowatts (o isang megawatt) ng kapasidad sa pagbuo ng kuryente. Tinatantya ng EIA na 33 bilyong kWh ang nabuo ng mga small-scale grid-connected PV system noong 2019, mula sa 11 bilyong kWh noong 2014. Ang mga small-scale PV system ay mga system na may mas mababa sa isang megawatt na kapasidad ng pagbuo ng kuryente. Karamihan ay matatagpuan sa mga gusali at kung minsan ay tinatawag