L'esaurimento delle risorse energetiche ci costringe a cercare nuove fonti di energia. In tali circostanze, la soluzione migliore è utilizzare l'energia rinnovabile del sole. Un dispositivo per convertire l'energia luminosa in energia elettrica è chiamato batteria solare. Sempre più persone che si preoccupano di risparmiare denaro stanno pensando di installare pannelli solari nelle loro case. Nell'articolo, capiremo i tipi di tali batterie, i loro vantaggi e svantaggi e ti diremo anche quale forma è la migliore per la tua casa.
Aree di applicazione
Le batterie solari hanno trovato applicazione in molte aree della vita umana. Sono utilizzati nelle stazioni spaziali e nella costruzione di aerei. In Francia è stata costruita un'autostrada a energia solare che fornisce elettricità all'illuminazione stradale di un piccolo villaggio. Nei paesi mediterranei, tali batterie sono installate sui tetti delle case.per soddisfare la richiesta di acqua calda. Sono utilizzati nei veicoli elettrici e nei lampioni. Le lampade a energia solare sono popolari nella progettazione dell'illuminazione decorativa di edifici, sculture, parchi e territori adiacenti. I dispositivi portatili sono dotati di tali fonti di energia: torce elettriche, calcolatrici, lettori. La Corea del Sud ha inventato un pannello solare che può essere posizionato sotto la pelle umana per alimentare impianti come un pacemaker.
Vantaggi e svantaggi
Il vantaggio principale dei pannelli solari è l'uso di energia solare pulita e rinnovabile. Le fotocellule non inquinano l'ambiente e non creano rumore. Il design della batteria è abbastanza semplice, quindi i guasti sono rari. Inoltre, è possibile aumentare la potenza del dispositivo aumentando il numero di pannelli. I pannelli solari sono durevoli, la loro durata è di diversi decenni. Non richiedono cure particolari, è solo necessario pulirli periodicamente dalla polvere.
Gli svantaggi includono la complessità dell'assemblaggio e della configurazione di sistemi di grandi dimensioni. Le batterie portatili non richiedono regolazione. Le batterie solari hanno una bassa efficienza, solo circa il 20%. Per soddisfare il fabbisogno elettrico di una piccola casa, è necessario installare le batterie su una vasta area. Il costo dei pannelli solari è ancora alto. Ciò è dovuto alle peculiarità della loro produzione.
Principio di funzionamento
Più popolareI cristalli di silicio sono il materiale per la produzione di celle solari domestiche. I wafer di silicio sono un semiconduttore che converte l'energia luminosa del sole in energia elettrica. Si accumula nella batteria. I pannelli solari producono corrente continua. È adatto per alimentare i LED. Se l'energia del sole viene utilizzata per alimentare elettrodomestici, il progetto dovrebbe essere integrato con un inverter DC-AC inverter. Il modulo solare è rivestito in vetro temperato per proteggerlo dagli agenti atmosferici e dalla polvere.
Viste
Le celle solari al silicio sono di tre tipi: monocristalline, policristalline e amorfe.
I pannelli monocristallini sono realizzati in silicio ad alta purezza sotto l'influenza di una temperatura di 1400 gradi Celsius. Di conseguenza si ottiene un cristallo con un diametro di 14-20 cm e una lunghezza fino a 2 metri. Il cristallo viene tagliato in lastre con uno spessore di 250-300 micron e posizionato su una griglia di elettrodi. L'efficienza di tali pannelli raggiunge il 19%, i moduli domestici vantano il 14-18%. A causa della complessa tecnologia di produzione, i pannelli solari monocristallini sono più costosi dei pannelli solari policristallini. Inoltre il cristallo di silicio è un poligono, motivo per cui non sarà possibile riempire completamente l'area utile del modulo. Il colore dei cristalli singoli è nero o blu scuro.
I pannelli solari policristallini sono prodotti utilizzando una tecnologia semplificata a temperature più basse. I cristalli semiconduttori hanno direzioni diverse, il che riduce l'efficienza a12-14%. Inoltre, la durata delle batterie policristalline è di 25 anni, che è la metà di quella dei cristalli singoli. I policristalli sono di un blu brillante e riempiono completamente il modulo solare. Il vantaggio delle celle solari policristalline rispetto ai cristalli singoli è la capacità di assorbire la luce diffusa. Pertanto, l'accumulo di energia avviene anche con tempo nuvoloso e al tramonto.
I pannelli solari amorfi sono realizzati con idrogeno di silicio utilizzando la tecnologia del film. L'efficienza di tali moduli è piuttosto bassa, circa il 5%. Tuttavia, assorbono la luce diffusa 20 volte meglio di altri tipi di batterie. Spesso ci sono combinazioni di silicio amorfo con poli o cristalli singoli. Ciò consente di combinare i vantaggi di diversi tipi di semiconduttori.
Come scegliere?
Quindi cosa scegliere, celle solari policristalline o monocristalline?
Dovresti prestare attenzione al fatto che la potenza richiesta può essere ottenuta da qualsiasi tipo di batteria. La domanda è nell'area disponibile per la loro installazione. Se non c'è abbastanza spazio è meglio fermarsi a moduli monocristallini con la massima efficienza. Se il problema dell'area non è rilevante, i pannelli solari policristallini per la casa saranno la soluzione migliore. A parità di potenza, e dato che i policristalli costano circa il 10% in meno, il costo totale di un parco solare sarà leggermente inferiore. Inoltre, i pannelli solari policristallini assorbono energia anche con tempo nuvoloso.
Il problema dell'esaurimento dell'energia fossileogni anno si aggrava e il grado di inquinamento ambientale diventa più acuto. A questo proposito, molte persone hanno prestato molta attenzione alle fonti energetiche alternative. Una direzione promettente è ottenere elettricità dall'energia luminosa del sole. I pannelli solari vengono utilizzati per convertire la luce in elettricità. Sono resistenti, non creano rumore, facili da usare. Nella produzione di moduli solari vengono utilizzati mono e policristalli di silicio. I pannelli monocristallini sono più efficienti, mentre i pannelli solari policristallini sono in grado di assorbire la luce diffusa e sono leggermente più economici.
