Cum arată și cum funcționează un panou solar

La Heiwit, cunoaștem bine panourile solare. Instalăm sisteme fotovoltaice pe acoperișurile companiilor, ceea ce ne permite să ne aducem contribuția la decarbonizare și pentru a oferi companiilor italiene o modalitate de a obține profit. Cine știe mai bine decât noi cum arată și cum funcționează un panou solar?

Cum arată un panou solar?

În jargonul tehnic, denumim panouri solare module fotovoltaice.

Acestea sunt dispozitive tehnologice concepute pentru a converti energia luminoasă a soarelui în energie electrică utilizabilă. Pentru a face acest lucru, structura lor de bază este compusă din mai multe componente esențiale care acționează sinergic pentru a capta și transforma lumina soarelui în energie electrică.

Componenta principală a unui panou solar este celulă fotovoltaică, realizate, de obicei, din siliciu cristalin. Celulele fotovoltaice sunt straturi subțiri de material semiconductor care generează curent electric atunci când sunt expuse la lumina soarelui. Aceste celule sunt conectate electric în serie sau în paralel în cadrul panoului pentru a obține tensiunea și curentul dorite.

Cadrul de susținere al panourilor solare este de obicei fabricat din aluminiu sau oțel inoxidabil pentru a asigura rezistența mecanică și durabilitatea. Acest cadru susține celulele fotovoltaice și oferă, de asemenea, o structură de protecție pentru panou.

Deasupra celulelor fotovoltaice este aplicat un sticlă transparentă rezistentă la intemperii. Această sticlă are rolul de a le proteja de umezeală, praf și deteriorări mecanice, precum și de a permite luminii solare să treacă nestingherită prin ele. Pe suprafața superioară a sticlei se poate aplica o peliculă de material transparent, antireflex, pentru a îmbunătăți eficiența colectării luminii solare, reducând reflexiile de suprafață care, altfel, ar putea reduce energia captată de celulele fotovoltaice.

Pe spatele celulelor fotovoltaice se atașează o foaie de material impermeabil și izolant, care protejează celulele de pătrunderea umezelii și a intemperiilor din cealaltă parte a panoului. În cele din urmă, cablurile și conectorii electrici sunt conectați la celulele fotovoltaice pentru a transporta electricitatea produsă de panoul solar la un sistem de stocare sau un sistem de distribuție și utilizare finală.

Cum funcționează un panou solar

Acum că știți cum arată un panou solar și ce tipuri există (de fapt, am dedicat un articol acestui subiect) este timpul să înțelegem cum funcționează un sistem fotovoltaic.

Istoria energiei solare

Înainte de a intra în subiect, trebuie să știți că descoperirea puterii luminii solare de a crea energie nu este recentă. În secolul al VII-lea î.Hr., oamenii foloseau lumina soarelui pentru a aprinde focuri prin reflectarea razelor solare pe obiecte strălucitoare. În secolul al III-lea î.Hr., grecii și romanii foloseau oglinzi solare pentru a aprinde torțe în timpul ceremoniilor religioase.

Apoi, în 1839, tânărul fizician francez Edmond Becquerel, în vârstă de doar 19 ani, a descoperit efectul fotovoltaic în timp ce experimenta cu o celulă formată din electrozi metalici într-o soluție conductoare. El a observat că celula producea mai multă electricitate atunci când era expusă la lumina soarelui: aceasta a fost prima celulă fotovoltaică! Tehnologia fotovoltaică a făcut mari progrese în 1954, când Daryl Chapin, Calvin Fuller și Gerald Pearson au dezvoltat prima celulă solară capabilă să absoarbă și să convertească suficientă energie solară pentru funcționarea echipamentelor noastre zilnice.

De atunci, tehnologiile au evoluat pentru a răspunde cererii tot mai mari de energie. Cum funcționează astăzi un panou solar?

Panouri solare moderne

Un panou solar funcționează printr-un proces cunoscut sub numele de efect fotovoltaic, care are loc în celulele fotovoltaice pe care le-am prezentat anterior. Când lumina soarelui lovește o celulă fotovoltaică, fotonii conținuți în lumină transmit energie electronilor din materialul semiconductor al celulei, de obicei siliciu cristalin.

Acest proces excită electronii, forțându-i să se deplaseze în interiorul materialului semiconductor. Datorită structurii specifice a celulei, electronii excitați sunt forțați să se deplaseze într-o anumită direcție, generând o diferență de potențial electric între cele două părți ale celulei. Această diferență de potențial creează un curent electric continuu (DC) care poate fi colectat și utilizat. Cablurile electrice și conectorii conectați la celulele fotovoltaice transportă acest curent electric în afara panoului solar, unde poate fi direcționat către un sistem de stocare sau utilizat direct pentru a alimenta dispozitive electrice.

Acest curent continuu este apoi convertit în curent alternativ (CA) de către un invertor, făcându-l compatibil cu aparatele electrocasnice și industriale.

Chiar și în condiții de înnorat, este posibil să se genereze energie solară, deși cantitatea de energie produsă poate varia în funcție de cantitatea și calitatea luminii solare disponibile, precum și de dimensiunea, numărul și amplasarea panourilor solare.

Există și panouri solare termice?

Dacă sunteți interesat de sursele regenerabile de energie și vă angajați să încercați să asigurați un viitor mai ecologic, probabil ați auzit și de panouri solare termice, care sunt diferite de panourile fotovoltaice. Panourile solare termice generează căldură direct din lumina soarelui pentru a încălzi apa sau alte fluide.

Ele constau dintr-o serie de tuburi subțiri, de obicei din cupru sau aluminiu, care sunt dispuse pe o suprafață plană și acoperite cu o sticlă transparentă rezistentă.

Funcționarea panourilor solare termice este destul de simplă: atunci când lumina soarelui atinge tuburile de dedesubt, acestea absorb căldura și o transferă apei sau fluidului conținut în interior. Acest lichid se încălzește și este apoi pompat printr-un sistem de conducte către un rezervor de stocare sau un sistem de distribuție pentru încălzirea clădirilor, a piscinelor sau pentru apă caldă menajeră.

Panourile solare termice reprezintă o soluție eficientă și durabilă pentru valorificarea energiei solare în scopuri termice, reducând dependența de combustibilii fosili și contribuind la reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră.

Concluzii

Energia solară este o sursă curată și durabilă care exploatează energia soarelui pentru a genera energie electrică și termică utilizabilă. În ciuda unei creșteri modeste în 2023, previziunile pentru 2024 sunt promițătoare, cu o creștere estimată de aproximativ 50 de terawați oră (TWh) datorită instalării rapide de capacități fotovoltaice solare mari. În 2023 s-a înregistrat o creștere record a capacității solare fotovoltaice, cu peste 14 GWDC instalate, în principal pe acoperișuri, și se așteaptă o tendință similară în 2024. Acest boom energetic, combinat cu o producție nucleară mai stabilă, indică o scădere accentuată a utilizării combustibililor fosili și o mai Obiectivele climatice europene pentru 2030.

Creșterea energiilor regenerabile pare să fie capabilă să satisfacă cererea de energie în Europa, reducând dependența de sursele neregenerabile și contribuind la obiectivele de decarbonizare. Cu soluții inovatoare precum cele propuse de Heiwit, care oferă stimulente economice companiilor pentru’instalarea de sisteme fotovoltaice pe acoperișuri, suntem martorii unei transformări către un viitor energetic mai durabil și mai ecologic. Doriți să faceți parte din această tranziție? Atunci nu ezitați să ne contactați.