太陽光発電モジュールとは何ですか？

太陽電池モジュールは、太陽放射からエネルギーを収集するために使用される、接続された太陽電池のグループです。 各セルはこれらのモジュールに電気的に接続されており、これらのモジュールはパネルに統合されています。 太陽光発電パネルをさまざまな場所に設置すると、アレイとして知られるようになります。 このアレイは、電力を貯蔵するためにインバーターとバッテリーに接続されています。

残念ながら、これらのモジュールは多くの環境効果の影響を受けやすいため、要素からの保護が必要です。 この事実により、太陽放射が細胞に侵入できるように、ガラスで覆わなければなりません。 モジュールは、金属、ファイバーグラス、またはプラスチックで作られたバッキングによってもサポートされています。 これにより、強風に強くなります。

光子の形の光エネルギーは、太陽電池モジュールによって収集されます。 結晶シリコンセルは、さまざまな光周波数からこれらの光子を収集します。 ただし、赤外線および紫外線スペクトルの問題により、プロセスの効率が制限されます。 光子はシリコンセルに衝突し、電子を刺激します。 これらの電子が励起されると、電気が生成され、保存されるか、送電網に送られます。

最適な電圧出力と電流を実現するために、各電気接続は直列に配置されます。 ダイオードのシステムを使用して、日陰によるセルの過熱を防ぎます。 太陽光発電モジュールは、コンセントレーターを使用して変更することもできます。 これは、本質的に一連のレンズとミラーであり、大量の光子を収集し、それらを小さなセルの平面に向けることができます。

Bell Laboratoriesは、1954年にシリコンベースの太陽光発電モジュールのアイデアを開発しました。日射を収集して電気に変換する最初の実用的なデバイスは、施設でDaryl Chapin、Calvin Fuller、およびGerald Pearsonによって構築されました。 太陽光変換効率は約6％でした。 これは、太陽光発電モジュールに影響を与える光子のほんの一部だけが実際に電気を作ったことを意味していました。 これは、光子と太陽からの光のスペクトルをより有効に利用するためにプロセスを変更しようとする業界にとって大きな挑戦でした。

太陽電池は、太陽電池アレイの形で最も一般的に使用されており、多くの用途があります。 それらは、電卓や庭の照明などの小さなデバイスに電力を供給するためだけに利用できます。 それ以外の場合は、屋上やフィールドに大きなアレイを構築して電力を生成し、それを電力グリッドに供給して他のリソースの使用を相殺することができます。 太陽光発電の寿命が長いため、NASAや他の宇宙機関は、大多数の衛星と国際宇宙ステーションに電力を供給するために、ソーラーシングルを使用しています。 これにより、無限の電源とソリューションが提供され、これらのオブジェクトに長時間電力を供給し続けます。