Hvad er et solcellepanel?
Et solcellepanel er en anordning, der er beregnet til at absorbere energi fra solens stråler, enten til øjeblikkelig brug eller til opbevaring. Der er to hovedtyper af solcellepaneler: fotovoltaiske moduler og solvarmecollectors. Fotovoltaiske moduler er beregnet til at konvertere solens energi til elektrisk energi, til at tænde ting som lys, computere eller biler. Solvarmecollectors er bygget til at absorbere solens energi direkte som varmeenergi og bruges ofte til at opvarme vand til brusere eller til at opvarme vand, der kan tvinges gennem en struktur til at varme det op.
Den første type solcellepanel, det fotovoltaiske modul, er faktisk en samling af et antal solceller. Flere solcellepaneler omfatter et solarray eller fotovoltaisk array. Solceller kombineres til et enkelt solcellepanel for brugervenlighed og stordriftsøkonomi. Ved at kombinere dem i håndterbare paneler bliver de lettere at transportere og installere, og elektronikken, der bruges til at behandle dem, kan deles af et antal forskellige solceller.
Den mest almindelige type solpanel bruger enten krystallinsk silicium i form af skiver, eller tynde film, der består af enten silicium eller cadmium Tellurid. Når lyset rammer solcellepanelet, absorberes noget af lysenergien i halvlederen, der gør det op og banker elektroner fri. Disse elektroner tvinges derefter i en retning og skaber en strøm, som derefter kan indfanges, konverteres og bruges til at tænke, hvad vi har brug for det til. Det er et ret grundlæggende koncept, men der er en fascinerende verden af innovation og opdagelse, der i øjeblikket er i gang for at låse solcellepanelets magt op.
En af de mest umiddelbare bekymringer med et solcellepanel er, hvordan man får mest energi fra den mindste mængde areal. Et solcellepanel er dyrt og optager plads, så det skal være både økonomisk økonomisk og ud fra et fodaftryksperspektiv for at gøre det værd at installere dem i stedet for at gribe elektricitet ud af et net. Forbrugerens solcellepaneler fungerer i øjeblikket med cirka 5% til 18% effektivitet, og dette antal er steget markant i det sidste årti. Der er en robust industri, der er bygget op omkring produktion af innovative solcellepaneler, der kan absorbere endnu mere sollys, og det ser ud til, at overkommelige solcellepaneler til overkommelige priser, der absorberer 20% til 30%, vil være tilgængelige inden for længe.
Der er også mere eksotiske planer i vente for at øge effektiviteten massivt, med mange teoretiske design, der håber på op til 50% effektivitet. Dette har konsekvenser for en lang række applikationer, fra at køre hjem til at køre køretøjer til at drive rumskibe. En anden innovation inden for design af solcellepaneler forsøger at gøre panelerne i sig selv utroligt tynde, gennemsigtige og fleksible, så de kan placeres på ting som vinduer, hvilket praktisk talt eliminerer deres fodaftryk.
Den anden type solcellepanel, solenergi solfangeren, har været i brug i hundreder af år i en eller anden form. Ideen er dybest set at placere en krop af vand i en beholder og at få denne beholder til at absorbere så meget lysenergi som muligt, ganske enkelt ved at male den sort. Derefter opvarmes vandet, som kan bruges til mange forskellige formål. Mange mennesker bruger tvungen solvarme til at varme deres huse ved at lede dette varmt vand gennem rør i gulve eller vægge, som derefter stråler ud og opvarmer luften inde.