سلول یا پنل خورشیدی چیست و چگونه کار می کند؟

خورشید یک توپ درخشان غول پیکر در وسط منظومه شمسی است که نور، گرما و سایر انرژی ها را به زمین می رساند. تقریبا تا به الان تمام منابع انرژی روی زمین از خورشید تامین شده و فقط انرژی اتمی، انرژی داخل زمین و آن بخشی از انرژی جزر و مدی که ناشی از نیروی گرانشی ماه است، تامین نمی شود. همانطور که می دانید امروزه با پیشرفت دانش تکنولوژی در صنعت بق, با استفاده از پنل هایی انرژی خورشیدی را به روش های مختلفی تبدیل به برق می کنند. یکی از این راه ها, پنل خورشیدی است که در این مقاله به شما در رابطه با چیستی آن و اینکه چگونه کار می کند, محتوایی را در اختیارتان قرار می دهیم.

خورشید کره ای است که تماماً همه بخش های آن از گاز ساخته شده و که از نوعی حساس به نیروی مغناطیسی بوده و دانشمندان آن را پلاسما می نامند. تا به امروز جرم خورشید 99.8 درصد از جرم کل منظومه شمسی و 333000 برابر جرم کره زمین است. دمای سطح خورشید نیز 5800 درجه کلوین و دمای هسته خورشید بیش از 15 میلیون درجه کلوین می باشد. شعاع خورشید (فاصله بین مرکز و سطح آن) حدود 695500 کیلومتر است که تقریباً 109 برابر شعاع زمین خواهد بود. همچنین باید بدانید که در هر ثانیه تقریباً 1/10 از 20 کیلووات ساعت انرژی از خورشید ساطع می شود و تنها یک تا دو میلیاردم این انرژی به سطح خارجی جو کره زمین برخورد می کند که این انرژی معادل 1.5 برابر 10 از 18 کیلووات ساعت در سال خواهد بود.

به دلیل انعکاس، پراکندگی و جذب این قبیل گازها و ذرات معلق در جو, تنها 48 درصد از این انرژی به سطح زمین می رسد. بنابراین، انرژی تابش شده به سطح زمین در سال تقریباً برابر با 7/10 از 17 کیلووات ساعت است. تمامی این موارد را بیان کردیم که بدانید تا چقدر انرژی توسط خورشید در طول روز ساطع می شود و شما با خرید پنل خورشیدی تا چقدر می توانید از این انرژی مجانی سود کسب کنید.

صفحه و پنل خورشیدی چیه و چگونه کار می کنه؟

تا اینجای مقاله که آمده اید, حتما می خواهید بدانید که پنل یا سلول خورشیدی چیست و چگونه کار می کند؟ همانطور که تا الان دانستیم; پنل های خورشیدی تنها از 48 درصد از نور خورشید را استفاده می کنند که برای تامین تمام انرژی سیاره ما کافی خواهد بود. این علم را علم تبدیل نور خورشید به الکتریسیته فتوولتائیک می نامند که شامل فناوری تبدیل مستقیم نور خورشید به برق می باشد. فتوولتائیک ماده ای است که در تولید انرژی خورشیدی به گرما بسیار پرکاربرد بوده و بسیاری از شاخه های علم و فناوری را به هم متصل می کند. هدف اصلی علمی فتوولتائیک تولید سلول های خورشیدی و سیستم های خورشیدی با پایداری و راندمان بالا و مقبولیت اقتصادی است که تاکنون بسیاری از دانشمندان به این علم پی برده اند. مسائل مربوط به انرژی، ویژگی های تابش خورشیدی که به سطح زمین می رسد، اثر اتصال دیود خورشیدی، ویژگی های نیمه هادی مهم در فتوولتائیک، فناوری سلول های خورشیدی، ساختار ماژول ها و آرایه های فتوولتائیک، سیستم های کنترل نیروگاه ها و همچنین مسائل زیست محیطی و اقتصادی تاسیسات فتوولتائیک و... از جمله موارد مهم در تولید انرژی خورشیدی است که توسط پنل های انرزی تحت شعاع قرار میگیرد.

اکثر سلول های خورشیدی (سلول های فتوولتائیک) از سیلیکون کریستالی ساخته شده اند و این ماده یعنی سیلیکون به طور طبیعی به صورت سیلیکات در بیشتر سنگ ها و معمولاً در شن های ساحلی وجود دارند اما سیلیکون مورد نیاز برای ساخت یک سلول باید کاملاً کریستالی و بسیار خالص باشد.

سیلیکون

سیلیکون یک ماده نیمه رسانا است و به این معنی که الکترون های آزاد با انرژی بسیار کمی ایجاد می کند. به همین دلیل است که سیلیکون در سلول های خورشیدی بسیار استفاده می شود. اگرچه سیلیکون برای حمل الکترون های آزاد به انرژی بسیار کمی نیاز دارد، اما با اضافه کردن مقداری ناخالصی به آن می توانیم از آن بهر بی نهایت ببریم.

به طور کلی ما دو نوع ناخالصی در پنل های سلول خورشیدی و به اتم سیلیکون اضافه می کنیم، ناخالصی های نوع N و نوع P که در هر دوی آن به مقدار کافی وجود دارند. در محله ای که باید سیلیکون ها را به هم بچسبانیم تا تبدیل به پنل شود, نوع N را که سرشار از الکترون آزاد است در سمت روشن قرار می دهیم که به محض دریافت انرژی از خورشید، الکترون آزاد می کند و به سمت نوع P حرکت خواهد کرد. به این ترتیب، با قرار دادن یک سیم بین دو نوع ناخالصی، مردم انرژی الکترون های عبوری را مهار کرده و این فرآیند در یک سلول از منظومه انرژی خورشیدی انجام می شود.

سخن پایانی

از آزمایشات علمی و نظری که تا الان گذراندیم به این نتیجه رسیدیم که پنل های خورشیدی ابزاری کارآمد برای تبدیل انرژی تجدیدپذیر به یرق مصرفی روزانه است که این کار از طریق نور خورشید انجام می شود. واقعیت این است که بیش از یک میلیارد نفر در کشورهای در حال توسعه به انرژی برق قابل اعتماد دسترسی ندارند و با تولید پنل های خورشیدی و راه اندازش آن می توان انتظار دایر بودن همیشگی برق را برای مناطق محروم داشت. در صورت تمایل برای خرید پنل های خورشیدی, فروشگاه نورینو می تواند گزینه عالی برای افراد مشتاق به این صنعت باشد. این مرکز از سابقه عالی در میان عرضه کنندگان پنل خورشیدی به سراسر کشور برخوردار بوده که می تواند گزینه عالی برای دوستداران محیط زیست باشد