Solarenergie beginnt mit der Sonne. Solarmodule (auch als "PV-Module" bekannt) werden verwendet, um Licht von der Sonne, das aus Energieteilchen namens "Photonen" besteht, in Elektrizität umzuwandeln, die zum Betrieb elektrischer Lasten verwendet werden kann.
Solarmodule können für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, darunter externe Stromversorgungssysteme für Kabinen, Telekommunikationsgeräte, Fernerkundung und natürlich für die Stromerzeugung aus privaten und gewerblichen Solaranlagen.
Auf dieser Seite besprechen wir die Geschichte, Technologie und Vorteile von Solarmodulen. Wir lernen, wie Sonnenkollektoren funktionieren, wie sie hergestellt werden, wie sie Strom erzeugen und wo man Sonnenkollektoren kaufen kann.
Eine kurze Geschichte der Sonnenkollektoren
Edmond Becquerel entdeckte den photovoltaischen Effekt.
Die Entwicklung der Solarenergie reicht mehr als 100 Jahre zurück. In der Vergangenheit wurde Sonnenenergie hauptsächlich zur Erzeugung von Dampf verwendet, der dann zum Antrieb von Maschinen verwendet werden konnte. Aber erst Edmond Becquerels Entdeckung des „photovoltaischen Effekts“ ermöglichte die Umwandlung von Sonnenenergie aus Sonnenlicht. Becquerels Entdeckung führte dann 1893 zur Erfindung der ersten echten Solarzelle durch Charles Fritts, die durch Beschichten von Selenplatten mit einer dünnen Goldschicht gebildet wurde. Und aus diesen bescheidenen Anfängen entstand das Gerät, das wir heute als Solarpanel kennen.
Russel Ohl, ein amerikanischer Erfinder auf der Gehaltsliste der Bell Laboratories, patentierte 1941 die weltweit erste Silizium-Solarzelle. Ohls Erfindung führte 1954 zur Produktion des ersten Solarpanels durch dieselbe Firma. Sonnenkollektoren fanden ihren ersten regelmäßigen Einsatz in Weltraumsatelliten. Für die meisten Menschen war das erste Solarpanel in ihrem Leben wahrscheinlich in ihren neuen Taschenrechner eingebettet – etwa in den 1970er Jahren!
Heute werden Solarpanels und Solarpanel-Komplettsysteme für die unterschiedlichsten Anwendungen eingesetzt. Ja, Sonnenkollektoren in Form von Solarzellen werden immer noch in Taschenrechnern verwendet. Sie werden jedoch auch verwendet, um ganze Häuser und Geschäftsgebäude mit Strom zu versorgen, wie z. B. die Google-Zentrale in Kalifornien.
Wie funktionieren Sonnenkollektoren?
Sonnenkollektoren sammeln saubere, erneuerbare Energie in Form von Sonnenlicht und wandeln dieses Licht in Strom um, der dann zum Betrieb elektrischer Lasten verwendet werden kann. Solarmodule bestehen aus mehreren einzelnen Solarzellen, die wiederum aus Schichten aus Silizium, Phosphor (das die negative Ladung liefert) und Bor (das die positive Ladung liefert) bestehen. Sonnenkollektoren absorbieren die Photonen und erzeugen so einen elektrischen Strom. Die resultierende Energie, die durch Photonen erzeugt wird, die auf die Oberfläche des Solarmoduls treffen, bewirkt, dass Elektronen aus ihren atomaren Bahnen geschlagen und in das elektrische Feld freigesetzt werden, das von den Solarzellen erzeugt wird, die dann diese freien Elektronen in einen gerichteten Strom ziehen. Dieser ganze Prozess ist als photovoltaischer Effekt bekannt. Ein durchschnittliches Haus hat mehr als genug Dachfläche für die Anzahl der Solarmodule, die benötigt werden, um genug Solarstrom zu erzeugen, um seinen gesamten Strombedarf zu decken. Der erzeugte Überschussstrom wird in das Hauptstromnetz eingespeist, was sich im nächtlichen Stromverbrauch auszahlt.
In einer ausgewogenen netzgekoppelten Konfiguration erzeugt ein Solarpanel tagsüber Strom, der nachts im Haus verbraucht wird. Net-Metering-Programme ermöglichen es den Eigentümern von Solargeneratoren, bezahlt zu werden, wenn ihre Anlage mehr Strom produziert, als in ihrem Haus benötigt wird. Bei netzunabhängigen Solaranwendungen sind eine Batteriebank, ein Laderegler und in den meisten Fällen ein Wechselrichter notwendige Komponenten. Das Solarmodul sendet Gleichstrom (DC) über den Laderegler an die Batteriebank. Der Strom wird dann von der Batteriebank zum Wechselrichter gezogen, der den Gleichstrom in Wechselstrom (AC) umwandelt, der für Nicht-DC-Geräte verwendet werden kann. Mithilfe eines Wechselrichters können Solaranlagen so dimensioniert werden, dass sie die anspruchsvollsten Anforderungen an elektrische Lasten erfüllen. Der Wechselstrom kann verwendet werden, um Lasten in Wohnhäusern oder Gewerbegebäuden, Wohnmobilen und Booten, abgelegenen Hütten, Landhäusern oder Häusern, Fernverkehrssteuerungen, Telekommunikationsgeräten, Öl- und Gasflussüberwachung, RTU, SCADA und vielem mehr mit Strom zu versorgen. p >
Die Vorteile von Sonnenkollektoren
Der Einsatz von Sonnenkollektoren ist für viele Anwendungen eine sehr praktische Art der Stromerzeugung. Das Offensichtliche sollte ein netzunabhängiges Leben sein. Off-Grid-Lebenswettebedeutet, an einem Ort zu leben, der nicht vom Stromnetz versorgt wird. Abgelegene Häuser und Hütten profitieren gut von Solarenergiesystemen. Hohe Kosten für die Installation von Strommasten und die Verkabelung vom nächsten Hauptzugangspunkt entfallen. Eine elektrische Solaranlage ist potenziell kostengünstiger und kann bei richtiger Wartung mehr als drei Jahrzehnte lang Strom liefern.
Neben der Tatsache, dass Sonnenkollektoren es ermöglichen, netzunabhängig zu leben, besteht der vielleicht größte Vorteil der Nutzung von Sonnenenergie darin, dass sie sowohl eine saubere als auch erneuerbare Energiequelle ist. Mit dem Aufkommen des globalen Klimawandels ist es wichtiger geworden, alles zu tun, um den Druck auf unsere Atmosphäre durch Treibhausgasemissionen zu verringern. Solarmodule haben keine beweglichen Teile und erfordern wenig Wartung. Sie sind robust gebaut und halten bei richtiger Wartung Jahrzehnte.
Zu guter Letzt besteht der Vorteil von Sonnenkollektoren und Solarenergie darin, dass, sobald ein System die anfänglichen Installationskosten bezahlt hat, der Strom, den es für den Rest der Lebensdauer des Systems produziert, was bis zu 15- 20 sein. Jahr, je nach Qualität des Systems, völlig kostenlos! Für Eigentümer von Solarstromanlagen, die an das Stromnetz angeschlossen sind, beginnen die Vorteile in dem Moment, in dem das System online geht, wodurch möglicherweise monatliche Stromrechnungen entfallen oder, und das ist das Beste daran, dem Anlagenbesitzer tatsächlich helfen, zusätzliche Einnahmen aus dem System zu erzielen Gesellschaft. Wie? Wenn Sie weniger Strom verbrauchen, als Ihre Solaranlage produziert, kann dieser überschüssige Strom, manchmal gegen Aufpreis, an Ihr Elektrizitätsunternehmen verkauft werden!
Es gibt viele andere Verwendungen und Vorteile der Verwendung von Sonnenkollektoren zur Erzeugung Ihres Strombedarfs - zu viele, um sie hier aufzulisten. Aber wenn Sie unsere Website durchsuchen, werden Sie ein gutes allgemeines Verständnis davon bekommen, wie vielseitig und nützlich Solarenergie sein kann.