Co to jest panel słoneczny?
Panel słoneczny to urządzenie przeznaczone do pochłaniania energii z promieni słonecznych, do natychmiastowego użycia lub do przechowywania. Istnieją dwa główne typy paneli słonecznych: moduły fotowoltaiczne i słoneczne kolektory termiczne. Moduły fotowoltaiczne służą do przekształcania energii słonecznej w energię elektryczną, do zasilania takich rzeczy, jak światła, komputery lub samochody. Słoneczne kolektory termiczne są zbudowane tak, aby pochłaniały energię słoneczną bezpośrednio jako energię cieplną i często są używane do podgrzewania wody pod prysznic lub do podgrzewania wody, którą można przepchnąć przez konstrukcję, aby ją ogrzać.
Pierwszy typ panelu słonecznego, moduł fotowoltaiczny, jest w rzeczywistości zbiorem wielu ogniw słonecznych. Wiele paneli słonecznych zawiera panel słoneczny lub panel fotowoltaiczny. Ogniwa słoneczne są łączone w pojedynczy panel słoneczny dla łatwości użytkowania i oszczędności skali. Łącząc je w poręczne panele, stają się łatwiejsze do transportu i instalacji, a elektronika użyta do ich przetworzenia może być współdzielona przez wiele różnych ogniw słonecznych.
Najczęstszy rodzaj paneli słonecznych wykorzystuje albo krystaliczny krzem w postaci płytek, albo cienkie filmy wykonane z krzemu lub tellurku kadmu. Gdy światło uderza w panel słoneczny, część energii świetlnej jest pochłaniana przez półprzewodnik, który go tworzy, uwalniając elektrony. Te elektrony są następnie wymuszane w jednym kierunku, tworząc prąd, który następnie można wychwycić, przekształcić i wykorzystać do zasilania tego, czego potrzebujemy. To dość podstawowa koncepcja, ale obecnie fascynujący świat innowacji i odkryć ma na celu odblokowanie mocy panelu słonecznego.
Jednym z najpilniejszych problemów związanych z panelem słonecznym jest to, jak uzyskać jak najwięcej energii z najmniejszej powierzchni. Panel słoneczny jest drogi i zajmuje dużo miejsca, więc musi być zarówno ekonomiczny, jak i ekonomiczny, z punktu widzenia zajmowanego miejsca, aby warto go było instalować, a nie pobierać energię z sieci. Konsumenckie panele słoneczne działają obecnie z wydajnością od około 5% do 18%, a liczba ta znacznie wzrosła w ciągu ostatniej dekady. Istnieje silny przemysł oparty na produkcji innowacyjnych paneli słonecznych, które mogą absorbować jeszcze więcej światła słonecznego, i wydaje się prawdopodobne, że przystępne cenowo panele słoneczne dla konsumentów pochłaniające od 20% do 30% będą dostępne wkrótce.
Dostępne są również bardziej egzotyczne plany znacznego zwiększenia wydajności, przy czym wiele teoretycznych projektów liczy na nawet 50% wydajności. Ma to wpływ na szeroki zakres zastosowań, od napędzania domów, przez napędzanie pojazdów i statki kosmiczne. Kolejna innowacja w konstrukcji paneli słonecznych polega na tym, aby same panele były niewiarygodnie cienkie, przezroczyste i elastyczne, aby można je było umieszczać na przedmiotach takich jak okna, praktycznie eliminując ich powierzchnię.
Drugi typ paneli słonecznych, kolektor słoneczny, jest używany od setek lat w takiej czy innej formie. Chodzi o to, aby umieścić zbiornik wodny w pojemniku i sprawić, by pojemnik pochłaniał jak najwięcej energii świetlnej, najprościej, malując go na czarno. Następnie podgrzewa wodę, którą można wykorzystać do wielu różnych celów. Wiele osób używa ogrzewania słonecznego do ogrzewania domów, przepuszczając tę gorącą wodę przez rury w podłogach lub ścianach, która następnie promieniuje i ogrzewa powietrze w środku.