הדלדול של משאבי האנרגיה מאלץ אותנו לחפש מקורות אנרגיה חדשים. בנסיבות כאלה, הפתרון הטוב ביותר הוא להשתמש באנרגיה המתחדשת של השמש. מכשיר להמרת אנרגיית אור לאנרגיה חשמלית נקרא סוללה סולארית. יותר ויותר אנשים שחשוב להם לחסוך בכסף חושבים על התקנת פאנלים סולאריים בבתיהם. במאמר נבין את סוגי הסוללות הללו, היתרונות והחסרונות שלהן, וגם נספר לכם איזו צורה הכי מתאימה לבית שלכם.
אזורי יישום
סוללות סולאריות מצאו יישום בתחומים רבים בחיי האדם. הם משמשים בתחנות חלל ובבניית מטוסים. בצרפת נבנה כביש מהיר המופעל באמצעות אנרגיה סולארית המספק חשמל לתאורת הרחוב של כפר קטן. במדינות הים התיכון מותקנות סוללות כאלה על גגות בתים.כדי לענות על הביקוש למים חמים. הם משמשים בכלי רכב חשמליים ופנסי רחוב. מנורות המונעות על ידי שמש פופולריות בעיצוב תאורה דקורטיבית של מבנים, פסלים, פארקים ושטחים סמוכים. מכשירים ניידים מצוידים במקורות אנרגיה כאלה: פנסים, מחשבונים, שחקנים. דרום קוריאה המציאה פאנל סולארי שניתן להציב מתחת לעור אדם כדי להפעיל שתלים כגון קוצב לב.
יתרונות וחסרונות
היתרון העיקרי של פאנלים סולאריים הוא השימוש באנרגיה סולארית נקייה ומתחדשת. תאי פוטו אינם מזהמים את הסביבה ואינם יוצרים רעש. עיצוב הסוללה די פשוט, כך שהתקלות הן נדירות. בנוסף, ניתן להגדיל את עוצמת המכשיר על ידי הגדלת מספר הפאנלים. פאנלים סולאריים עמידים, חיי השירות שלהם הם כמה עשורים. הם אינם דורשים טיפול מיוחד, יש צורך רק לנגב אותם מעת לעת מאבק.
החסרונות כוללים את המורכבות של הרכבה והגדרת מערכות גדולות. סוללות ניידות אינן דורשות התאמה. לסוללות סולאריות יעילות נמוכה, כ-20% בלבד. כדי לענות על צורכי החשמל של בית קטן, יש צורך להתקין סוללות על פני שטח גדול. העלות של פאנלים סולאריים עדיין גבוהה. זה נובע מהמוזרויות של הייצור שלהם.
עקרון העבודה
הפופולרי ביותרגבישי סיליקון הם החומר לייצור תאים סולאריים ביתיים. פרוסות סיליקון הן מוליך למחצה הממיר אנרגיית אור מהשמש לאנרגיה חשמלית. זה מצטבר בסוללה. פאנלים סולאריים מייצרים זרם ישר. זה מתאים להפעלת נוריות LED. אם אנרגיית השמש משמשת להפעלת מכשירי חשמל ביתיים, יש להשלים את העיצוב עם מהפך DC-ל-AC מהפך. המודול הסולארי מכוסה בזכוכית מחוסמת כדי להגן עליו מפני גורמים אטמוספריים ואבק.
צפיות
תאים סולריים סיליקון מגיעים בשלושה סוגים: חד גבישי, רב גבישי ואמורפי.
לוחות מונוקריסטל עשויים מסיליקון בטוהר גבוה בהשפעת טמפרטורה של 1400 מעלות צלזיוס. כתוצאה מכך מתקבל גביש בקוטר של 14-20 ס מ ובאורך של עד 2 מטרים. את הגביש חותכים לצלחות בעובי של 250-300 מיקרון ומניחים על רשת אלקטרודות. היעילות של לוחות כאלה מגיעה ל-19%, מודולים ביתיים מתהדרים ב-14-18%. בשל טכנולוגיית הייצור המורכבת, פאנלים סולאריים חד-גבישיים יקרים יותר מפאנלים סולאריים רב-גבישיים. בנוסף, גביש הסיליקון הוא מצולע, וזו הסיבה שלא ניתן יהיה למלא לחלוטין את השטח השימושי של המודול. הצבע של גבישים בודדים הוא שחור או כחול כהה.
פאנלים סולאריים פולי-גבישיים מיוצרים באמצעות טכנולוגיה פשוטה בטמפרטורות נמוכות יותר. גבישי מוליכים למחצה יש כיוונים שונים, מה שמפחית את היעילות ל12-14%. בנוסף, חיי השירות של סוללות פוליבריסטליות הוא 25 שנים, שהם מחצית מזה של גבישים בודדים. הפולי-גבישים הם כחולים עזים וממלאים לחלוטין את המודול הסולארי. היתרון של תאים סולאריים רב גבישיים על גבי גבישים בודדים הוא היכולת לקלוט אור מפוזר. לפיכך, צבירת האנרגיה מתבצעת גם במזג אוויר מעונן ובשעות בין הערביים.
פאנלים סולאריים אמורפיים עשויים מימן סיליקון באמצעות טכנולוגיית סרט. היעילות של מודולים כאלה נמוכה למדי, כ-5%. עם זאת, הם סופגים אור תועה טוב פי 20 מאשר סוגים אחרים של סוללות. לעתים קרובות יש שילובים של סיליקון אמורפי עם גבישים פולי או בודדים. זה מאפשר לך לשלב את היתרונות של סוגים שונים של מוליכים למחצה.
איך לבחור?
אז במה לבחור, תאים סולריים רב-גבישיים או חד-גבישיים?
כדאי לשים לב לעובדה שניתן לקבל את הכוח הנדרש מכל סוג של סוללה. השאלה היא באזור הזמין להתקנה שלהם. אם אין מספיק מקום, עדיף לעצור במודולים חד-גבישיים ביעילות הגבוהה ביותר. אם נושא השטח אינו משמעותי, פאנלים סולאריים פוליקריסטליים לבית יהיו הפתרון הטוב ביותר. בהספק שווה, ובהתחשב בכך שפולי-גבישים עולים כ-10% פחות, העלות הכוללת של חווה סולארית תהיה זולה מעט יותר. בנוסף, פאנלים סולאריים רב גבישיים סופגים אנרגיה גם במזג אוויר מעונן.
בעיית דלדול האנרגיה המאובניםמחמיר מדי שנה, ומידת הזיהום הסביבתי מתחדדת. בהקשר זה, אנשים רבים הקדישו תשומת לב רבה למקורות אנרגיה חלופיים. כיוון מבטיח הוא השגת חשמל מאנרגיית האור של השמש. פאנלים סולאריים משמשים להמרת אור לחשמל. הם עמידים, אינם יוצרים רעש, קלים לתפעול. בייצור של מודולים סולאריים משתמשים במונו- ופולי-גבישים של סיליקון. פאנלים חד-גבישיים יעילים יותר, בעוד שפאנלים סולאריים רב-גבישיים מסוגלים לספוג אור תועה והם זולים במקצת.
