Концепция производства солнечной энергии может показаться простой на первый взгляд, но на практике она довольно сложна. Две диаграммы, представленные ниже, поясняют два основных аспекта солнечной энергии и облегчают понимание того, как она вписывается в более широкий вопрос производства и использования энергии. Откройте и распечатайте их с помощью Руководство по Adobe Printables .
Как работают солнечные панели
Солнечные панели — это механизм для преобразования энергии, содержащейся в солнечном свете — в форме частиц, называемых фотонами, — в пригодную для использования электрическую энергию.
Внутри солнечной панели
Внутри панели находятся две кремниевые пластины толщиной около одного миллиметра с тонкой сеткой электрических контактов, называемой диодом, между ними. Когда солнце падает на внешнюю кремниевую пластину, энергия, содержащаяся в фотонах, выбивает часть электронов из кремниевых частиц, которые затем захватываются электрическим полем диода и отводятся от солнечной панели в виде электрической энергии.
По сути, сбившиеся с пути электроны притягиваются магнитным полем к металлическим контактам диода после того, как они освобождаются от атомных связей кремниевых частиц.
Эффективность
Чтобы сделать процесс более эффективным, кремний в одном слое разбавлен атомами фосфора, что создает положительный заряд, а в другом к нему примешаны атомы бора, что создает отрицательный заряд. Результатом противоположно заряженных слоев является гораздо больший поток электронов между ними, которые затем перехватываются диодом посередине.
Обеспечение дома солнечной энергией
В местах, не подключенных к сети, солнечные панели используются как автономная система для обеспечения электроэнергией. Но дома, которые уже подключены к электрической сети, на самом деле делят энергию с сетью туда и обратно, так что для дома достаточно энергии в то время, когда солнечные панели не производят достаточно энергии — например, ночью или в пасмурные дни.
Постоянный ток в сравнении с мощностью переменного тока
Солнечные панели производят энергию постоянного тока (постоянного тока), которая аналогична автомобильному аккумулятору. Лампочки и бытовые приборы могут работать от постоянного тока, но обычные электрические устройства для дома рассчитаны на питание переменным током. Таким образом, солнечные панели обычно подключаются к инверторной коробке для преобразования постоянного тока в переменный перед входом в систему электропроводки дома.
Измерение использования солнечной энергии
В домах, которые подключены к сети, электричество проходит через счетчик коммунальной компании после того, как оно выходит из инвертора, где оно смешивается с мощностью сети, прежде чем попасть в цепь дома.
Если количество тока, потребляемого светом и приборами в доме, больше, чем ток, поступающий от солнечных батарей, домовладелец будет накапливать счет за электроэнергию. Однако, если дом использует меньше энергии, чем производят панели, счетчик фактически будет вращаться в обратном направлении, отправляя избыточную энергию в сеть для использования в другом месте и уменьшая счет за электроэнергию.
Солнечная энергия упрощена
Солнечная энергия очень привлекательна, потому что это возобновляемый, экологически чистый источник энергии . По мере развития технологий солнечные панели могут получить гораздо более широкое распространение.