Vad är en solpanel?
En solpanel är en anordning som är avsedd att absorbera energi från solens strålar, antingen för omedelbar användning eller för lagring. Det finns två huvudtyper av solpaneler: solcellsmoduler och solvärmecollectors. Fotovoltaiska moduler är avsedda att konvertera solens energi till elektrisk energi, till att driva saker som ljus, datorer eller bilar. Solvärmeavskiljare är byggda för att absorbera solens energi direkt som värmeenergi och används ofta för att värma vatten för duschar eller för att värma vatten som kan tvingas genom en struktur för att värma det.
Den första typen av solpanel, den fotovoltaiska modulen, är faktiskt en samling av ett antal solceller. Flera solpaneler består av en soluppsättning eller fotovoltaisk matris. Solceller kombineras till en enda solpanel för enkel användning och skalfördelar. Genom att kombinera dem i hanterbara paneler blir de lättare att transportera och installera, och elektroniken som används för att bearbeta dem kan delas av ett antal olika solceller.
Den vanligaste typen av solpanel använder antingen kristallint kisel i form av skivor, eller tunna filmer som består av antingen kisel eller kadmiumtellurid. När ljuset träffar solpanelen absorberas en del av ljusenergin i halvledaren som gör det upp och släpper elektroner fritt. Dessa elektroner tvingas sedan i en riktning, vilket skapar en ström som sedan kan fångas upp, konverteras och användas för att driva vad vi behöver för. Det är ett ganska grundläggande koncept, men det finns en fascinerande värld av innovation och upptäckt som för närvarande pågår för att låsa upp solpanelens kraft.
En av de mest omedelbara problemen med en solpanel är hur man får mest energi från den minsta mängden area. En solpanel är dyr och tar plats, så det måste vara både ekonomiskt ekonomiskt och ur ett fotavtrycksperspektiv för att göra det värt att installera dem snarare än att ta bort el från ett nät. Konsumentens solpaneler fungerar för närvarande med cirka 5% till 18% effektivitet, och detta antal har ökat markant under det senaste decenniet. Det finns en robust industri som bygger kring att producera innovativa solpaneler som kan absorbera ännu mer solljus, och det verkar troligt att prisvärda solpaneler som tar över 20% till 30% kommer att finnas tillgängliga innan för länge.
Det finns också mer exotiska planer för att öka effektiviteten massivt, med många teoretiska konstruktioner som hoppas på så mycket som 50% effektivitet. Detta har konsekvenser för ett brett spektrum av applikationer, från att driva bostäder till drivande fordon till att driva rymdskepp. En annan nyskapning i design av solpaneler försöker göra panelerna själva otroligt tunna, transparenta och flexibla, så att de kan placeras på saker som fönster, vilket nästan eliminerar deras fotavtryck.
Den andra typen av solpanel, solvärmefångare, har använts i hundratals år i en eller annan form. Tanken är i grund och botten att placera en vattenmassa i en behållare och att få den behållaren att absorbera så mycket ljusenergi som möjligt, helt enkelt genom att måla den svart. Detta värmer sedan upp vattnet, som kan användas för många olika ändamål. Många använder tvungen soluppvärmning för att värma sina hus genom att leda detta heta vatten genom rör i golv eller väggar, som sedan strålar ut och värmer luften inuti.