Vad är en fotovoltaisk modul?
En fotovoltaisk modul är en grupp av anslutna solceller som används för att samla energi från solstrålning. Varje cell är elektriskt ansluten till dessa moduler, som i sin tur slås samman till en panel. När fotovoltaiska paneler installeras på olika platser blir de kända som matriser. Denna matris är ansluten till en växelriktare och ett batteri för lagring av strömmen.
Tyvärr är dessa moduler mottagliga för ett antal miljöeffekter, varför de kräver skydd mot elementen. På grund av detta måste de täckas av glas för att fortfarande låta solstrålningen tränga igenom cellerna. Modulerna stöds också av stöd av metall, glasfiber eller plast. Detta håller dem starka mot hög vind.
Ljusenergi i form av fotoner samlas in av den fotovoltaiska modulen. Kristallina kiselceller samlar dessa fotoner från ett antal ljusfrekvenser. Svårigheter med det infraröda och ultravioletta spektrumet begränsar emellertid processernas effektivitet. Fotonerna påverkar kiselcellerna och stimulerar elektronerna. När dessa elektroner är upphetsade skapas och lagras el eller skickas in i ett elnät.
Var och en av de elektriska anslutningarna placeras i en serie för att uppnå bästa möjliga spänningsutgång och ström. Överhettning av celler orsakade av skugga förhindras med användning av ett diodesystem. En fotovoltaisk modul kan också modifieras med en koncentrator. Detta är i huvudsak en serie linser och speglar som kan samla in större mängder fotoner och rikta dem till mindre slättar av celler.
Bell Laboratories utvecklade idén till en kiselbaserad fotovoltaisk modul 1954. Den första praktiska anordningen för att samla solstrålning och omvandla den till el byggdes av Daryl Chapin, Calvin Fuller och Gerald Pearson vid anläggningen. Effektivitetsgraden för solljus var cirka sex procent. Detta innebar att bara en liten del av fotonerna som påverkade den fotovoltaiska modulen faktiskt tillverkade elektricitet. Detta har varit en stor utmaning för branschen och försökt ändra processen för att bättre utnyttja fotonerna och ljusets spektrum från solen.
Solceller, som oftast används i form av fotovoltaiska arrayer, har ett antal användningsområden. De kan användas helt enkelt för att leverera ström till små enheter som miniräknare eller trädgårdsbelysning. Annars kan stora matriser konstrueras på hustak och i fält för att producera el som kan matas in i elnätet för att kompensera användningen av andra resurser. På grund av fotovoltaikens långa livslängd har NASA och andra rymdbyråer använt solsken för att driva majoriteten av satelliterna och den internationella rymdstationen. Detta ger en oändlig strömkälla och lösning som håller dessa objekt drivna och på plats under en lång tid.