پنل خورشیدی مهمترین بخش یک سیستم انرژی خورشیدی است.
تابش نور خورشید بر روی پنل خورشیدی باعث تولید جریان الکتریکی می شود. در ادامه به توضیح مختصری در مورد ویژگی های مورد نیاز در پنل و استفاده از آینه و عدسی در ساخت پنل می پردازیم.
پنل خورشیدی چیست؟
پنل های خورشیدی با قرار دادن سلول های خورشیدی در کنار هم ساخته می شوند.
سلول های خورشیدی از ترکیبات نیمه هادی ساخته شده اند که نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل می کند و برای تولید برق در مناطق دورافتاده که به شبکه سراسری دسترسی ندارند بسیار کاربردی است.
در ادامه به بررسی برخی از اجزای
پنل خورشیدی خواهیم پرداخت.
آینه ها و عدسی های فرنل
عدسی فرنل برای روشن کردن فواصل طولانی از جمله فانوس دریایی اختراع شد. این عدسی ها از پدیده شکست برای تمرکز پرتو نور استفاده می کنند.
در پنل های خورشیدی از این عدسی ها استفاده شده است و به کمک آن ها با تمرکز پرتوهای نور خورشید بر روی پنل مورد نظر، توان دریافتی افزایش پیدا کرده است.
در عمل با تمرکز نور خورشید بر روی سطح کوچکتر و در واقع با افزایش شدت نور خورشید می توان انرژی بیشتری جذب پنل کرد و کارایی آن را به میزان قابل توجهی افزایش داد.
اما این کار با مشکلاتی همراه است که دلیل اصلی آن افزایش دمای پنل است. در عمل بسیاری از پنل هایی که به این روش آزمایش شده اند به دلیل وجود عدسی های فرنل در دمای بالا کاملاً خراب شده و از کار افتاده اند.
به دلیل گرمای زیاد تولید شده در محل پنل ها، نصب آن ها باید با دقت و ظرافت خاصی صورت پذیرد که هوای اطراف قادر به عبور از وجوه مختلف آن ها بوده و عمل تهویه به گونۀ مناسبی انجام شود.
یکی از راهکارهای جایگزین دیگر برای افزایش شدت تابش، استفاده از آیینه یا سطوح فلزی براق و صیقلی برای جمع آوری و انعکاس نورهای اطراف، به سطح پنل ها است.
پایه پنل خورشیدی
پایه پنل خورشیدی یا سازه خورشیدی به سازه ای گفته می شود که در آن پنل های خورشیدی نصب شده و با زاویه خاصی به سمت آسمان در مقابل نور خورشید قرار می گیرند.
ساختار پنل های خورشیدی معمولاً از آلومینیوم یا فولاد با گالوانیزه گرم ساخته می شود، اما در برخی موارد از سازه های چوبی یا پلاستیکی نیز استفاده می شود.
دوام و جنس سازه بسیار مهم است، زیرا باید از پنل خورشیدی در صورت رطوبت و بادهای شدید تا ۱۲۰ کیلومتر در ساعت محافظت کند.
به همین دلیل به ساختار یک نیروگاه خورشیدی توجه زیادی می شود و اغلب محاسبات پیچیده ای برای این منظور انجام می شود. این سیستم به طور کلی به چهار دسته زیر تقسیم می شود:
- استراکچر ثابت
- استراکچر برای سطح شیب دار
- استراکچر با قابلیت تنظیم زاویه و ارتفاع
- استراکچر هوشمند
شما میتوانید برای خرید پایه پنل خورشیدی با متخصصان شرکت پارس دکل مشورت کنید و سپس اقدام به سفارش کنید.
انواع پنل خورشیدی
پنل های خورشیدی سه دسته هستند و هر کدام از آنها مزایا و معایب خود را دارند.
پنل خورشیدی منو کریستال
پنل خورشیدی منو کریستال یا تک بلوری دارای سلول های خورشیدی است که از کریستال های سیلیکون خالص ساخته شده اند. راندمان آنها حدود ۱۵-۲۰ درصد است، در هوای گرم عملکرد بهتری دارند و قیمت آنها نسبتاً بالاتر است.
این پنل های خورشیدی از سلول های خورشیدی کوچک زیادی تشکیل شده اند که هر کدام از کریستال های سیلیکونی متفاوتی ساخته شده اند. در میان پنل های خورشیدی رایج و موجود امروزه، این نمونه ها نسبت به انواع دیگر راندمان بالاتری دارند.
این پنل ها تمامی ویژگی های مدل های پربلوری را دارند اما به دلیل کارایی بالا اگر بازده تولید را ملاک قرار دهیم باید کوچک ترین و جمع و جور ترین پنل ها به حساب بیایند.
پنل خورشیدی پلی کریستال
پنل خورشیدی پلی کریستال یا پربلوری شامل سلول های خورشیدی ساخته شده از انواع مختلف مهره های تک کریستال می باشد. در هوای گرم، کارایی تحت تأثیر قرار می گیرد. قیمت نسبتا پایین تری دارند.
این پنل ها از چندین سلول خورشیدی ساخته شده اند که هر کدام از آن ها از قرص های نازکی از کریستال های سیلیکون ساخته شده اند. راندمان این پنل ها در نور مستقیم خورشید بسیار بهتر است و بین ۱۳ تا ۱۶ درصد در مقایسه با نمونه های لایه نازک متغیر است.
به این ترتیب طبیعی است که با در نظر داشتن یک توان خاص، مساحت اشغال شده به توسط پنل های پر بلوری، حدود ۱/۲ نمونه های لایۀ نازک بوده و به تبع آن، نصبشان در شرایط گوناگون و به ویژه حالت های دشوار ، بسیار ساده تر خواهد بود. عمر مفید این پنل ها بیشتر از نمونه های لایۀ نازک بوده و میزان مورد انتظار چیزی در حدود ۲۵ سال برآورد می شود.
در مقابل این مزایا، مهمترین مزیت پنل های لایه نازک این است که در هوای ابری و حتی در شب بهتر از نمونه های پربلوری تولید برق می کنند.
فرآیند ساخت پنل های خورشیدی پربلوری تا حدودی پیچیده است و از این نظر قیمت اولیه آنها ۲۰ تا ۳۰ درصد گرانتر از نمونه های لایه نازک است.
پنل خورشیدی لایه نازک
پنل خورشیدی لایه نازک که آمورف، بی شکل یا ساده نیز نام دارند، ساختار کریستالی منظمی ندارند و در ضخامت کمی ساخته می شوند. آنها تا حدودی انعطاف پذیر هستند و می توانند روی سطوح مختلف استفاده شوند. اما راندمان پایینی دارند.
در مقایسه با سایر فناوری‌ها، این نمونه کارایی قابل‌توجهی ندارد و در نهایت می‌تواند تنها ۷ درصد از نور ورودی را به برق تبدیل کند. گفتنی است پنل های مذکور در روزهای ابری عملکرد خوبی دارند و همچنان برق تولید می کنند و برخی از نمونه ها در نور مهتاب عملکرد قابل قبولی از خود نشان می دهند.
تولید این پنل ها با هزینه کم همراه است و در حال حاضر چندین شرکت تولیدی با چاپ و قرار دادن سلول های خورشیدی بر روی لایه ها و لایه های نازک، پنل های آمورف ارزان قیمت را به بازار عرضه می کنند.
به دلیل راندمان پایین پنل های لایه نازک، برای تولید انرژی ویژه، ابعاد این نمونه ها بسیار بزرگتر از پنل های پلی کریستالی معادل است. در نتیجه، پنل‌ها عمدتاً در جاهایی استفاده می‌شوند که سلول‌های خورشیدی محدود به فضا نیستند یا توان مورد نیاز کم است.
