در سال های اخیر استفاده از انرژی های تجدیدپذیر برای تولید برق گسترش یافته است. در کشور ما نیز با توجه به اکوسیستم منطقه ای، نیروگاه های خورشیدی مورد توجه قرار گرفته اند. در مقالات گذشته به بررسی انواع نیروگاه های خورشیدی پرداختیم، در این مقاله نیز قصد داریم تا به بررسی انواع پنل های خورشیدی بپردازیم. با ما همراه باشید.
پنل خورشیدی چیست؟
در دنیایی که نیاز به انرژی پاک و تجدیدپذیر روز به روز افزایش مییابد، پنلهای خورشیدی به عنوان یکی از مهمترین منابع تولید انرژی مطرح هستند. این پنلها که از سلولهای خورشیدی تشکیل شدهاند، نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل میکنند و به ما امکان میدهند تا از این منبع عظیم و البته رایگان انرژی استفاده کنیم. در این مقاله، به بررسی انواع پنلهای خورشیدی و ویژگیهای آنها میپردازیم.
پنل خورشیدی چیست؟
به زبان ساده پنل های خورشیدی دستگاه هایی با انرژی فوق العاده برای جذب نور و انرژی خورشیدی هستند. انواع پنل های خورشیدی برای تبدیل انرژی خورشیدی به برق استفاده می شود. آنها از قسمت های میکروسکوپی به نام سلول های خورشیدی ساخته شده اند.
پنل های خورشیدی متداول که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند از 72 سلول به ابعاد 2 متر در 1 متر و پنل های کمی کوچکتر 60 سلول به اندازه 1.6 متر در 1 متر هستند.
این سلول های خورشیدی از مواد منحصر به فردی مانند سیلیکون، فسفر و بور ساخته شده اند. وقتی نور خورشید که از بسته های کوچک انرژی به نام فوتون تشکیل شده است، به این سلول های خورشیدی برخورد می کند، فوتون ها باعث می شوند سیلیکون الکترون ها را آزاد کند.
وقتی این الکترون های آزاد که ذرات بارداری هستند، شروع به حرکت در اطراف می کنند، انرژی تولید می کنند. این فرآیند به عنوان اثر فتوولتائیک شناخته می شود.
انواع پنل های خورشیدی
انواع مختلفی از پنل های خورشیدی روی زمین وجود دارد. برخی پنل ها از یک لایه برای جذب نور خورشید استفاده می کنند و بعضی دیگر از چند لایه. در نهایت انتخاب انواع پنل های خورشیدی بر اساس شرایط محیطی، هزینه و بهترین بازده انتخاب می شوند.
پنل های خورشیدی انواع مختلفی دارند، این بدان معناست که آنها از مواد مختلف و خاص ساخته شده اند و برخی از این نوع پنل های خورشیدی عملکرد بهتری نسبت به سایرین دارند.
پنلهای خورشیدی سیلیکون کریستالی از جمله رایجترین و متداولترین انواع پنل های خورشیدی هستند که در دو دسته مونوکریستالی و پلیکریستالی تولید میشوند.
پنل های خورشیدی تک کریستالی (Mono-SI)
پنلهای مونوکریستالی از یک کریستال سیلیکونی خالص ساخته میشوند و به دلیل خلوص بالای سیلیکون، بازدهی بیشتری در تبدیل نور خورشید به برق دارند. این پنلها معمولاً گرانتر هستند اما عمر طولانیتر و کارایی بالاتری نسبت به سایر انواع دارند. از جمله ویژگی های این پنل ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
تهیه شده از سیلیکون فوق خالص: پنل های خورشیدی تک کریستالی از خالص ترین نوع سیلیکون تولید می شوند. استفاده از سیلیکون خالص بازده پنل ها را در تبدیل نور خورشید به انرژی افزایش می دهد.
براق و صاف: پنل های سلول های تک کریستالی دارای روکش صاف و درخشانی هستند که بسیار شبیه به یک آینه تمیز است. آنها با ویژگی های ظاهری ثابت و براق و همچنین لبه های گرد شناسایی می شوند.
راندمان بالا: جدیدترین پنل های تک کریستالی می توانند بیش از 20 درصد نور خورشید را به برق تبدیل کنند، که راندمان بسیار خوبی محسوب می شود.
صرفه جویی در فضا: این نوع پنل ها، فضای کمی را در پشت بام یا زمین اشغال می کنند. نصب این نوع پنل ها آسان است و حتی قابلیت نصب بر روی پشت با را دارد.
خنک شدن در گرما: پنل های خورشیدی تک کریستالی، بر خلاف انواع دیگر پنل های خورشیدی، کمتر تحت تاثیر دمای بالا قرار می گیرند. آنها حتی زمان تابش شدید خورشید، عملکرد بسیار خوبی از خود نشان می دهند. این ویژگی آنها را برای استفاده در آب و هوای گرم به یک گزینه بسیار مناسب تبدیل می کند.
پنل های خورشیدی پلی کریستالی (Poly-SI)
پنلهای پلیکریستالی از بلوکهای سیلیکونی با کریستالهای متعدد تشکیل شدهاند. این پنلها ارزانتر از نوع مونوکریستالی هستند، ولی بازدهی کمتری دارند. برای تولید این پنلها، سیلیکون ذوب شده در قالبهای مکعبی ریخته میشود و پس از سرد شدن، به لایه های نازک بریده میشود. از جمله ویژگی های این پنل ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
ظاهر شطرنجی آبی: پنلهای پلی کریستالی ظاهری متمایز دارند که شبیه یک شطرنج آبی است.
ساخته شده از سیلیکون داغ: پنل های پلی کریستال از ذوب سیلیکون و ریختن آن در قالب ها به شکل مربع ساخته می شوند.
فرآیند سریعتر و ارزان تر: فرآیند ساخت پنل های پلی کریستال سریعتر و کم هزینه تر از ساخت پنل های مونو کریستال است.
در تولید برق خوب است: اگرچه پنل های پلی کریستال به اندازه پنل های مونو کریستال کارآمد نیستند، اما همچنان در تبدیل نور خورشید به الکتریسیته بازده نسبتا خوبی دارند.
تحت تأثیر گرما: پنل های پلی کریستال می توانند در برابر دماهای بالا آسیب پذیر باشند.
چشم انداز مقرون به صرفه: پنل های پلی کریستال یک گزینه مقرون به صرفه محسوب می شوند.
سلول های خورشیدی لایه نازک (TFSC)
پنل های فیلم نازک یا لایه نازک نسل جدیدی از انواع پنل های خورشیدی هستند. از جمله ویژگی های این پنل ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
انعطاف پذیر و سبک وزن: پنل های خورشیدی فیلم نازک همان طور که از نامش پیداست بسیار نازک، بسیار سبک و شبیه به برچسب هستند. به همین دلیل قرار دادن آنها بر روی سطوح مختلف از جمله پشت بام بسیار آسان است.
تطبیق پذیری: این پنل ها در اندازه های مختلف موجود هستند و می توانند در مکان های مختلف، از جمله سطوحی که یکدست نیستند و خم شدگی و فشردگی دارند، اجرا شوند.
بازده مناسب: بازده این نوع پنل ها نسبت به پنل های سیلیکون کریستالی بازده کمتری دارند، اما باز هم کارامد هستند و می توانند برای تبدیل نور خورشید به الکتریسیته استفاده شوند.
آنها به اندازه پنل های معمولی کارآمد نیستند، اما به طور موثر نور خورشید را به برق تبدیل می کنند، به خصوص در روزهای آفتابی.
تولید مقرون به صرفه: پنلهای لایه نازک از موارد کمتر و روشهای سادهتری استفاده میکنند و به همین دلیل تولید آنها اغلب ارزانتر است، که میتواند انرژی خورشیدی را در دسترستر و مقرونبهصرفهتر کند.
سازگار با محیط زیست: سلول های خورشیدی لایه نازک هیچ آلاینده یا گازهای گلخانه ای آزاد نمی کنند و در نهایت به ایجاد آینده ای پاک تر و سبزتر کمک می کنند.
برای مطالعه بیشتر : طرح توجیهی نیروگاه خورشیدی
سلول خورشیدی سیلیکونی آمورف (A-Si)
سلول های خورشیدی آمورف گونه ی در حال توسعه از انواع پنل های خورشیدی هستند. از جمله ویژگی های این پنل ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
انعطاف پذیر و نازک: سلول های خورشیدی سیلیکونی آمورف قابلیت خم شدن دارند. آنها به اندازه سایر پنل های خورشیدی قوی نیستند.
در نور کم کار میکند: این پنلهای خورشیدی برخلاف سایر انواعی که به نور مستقیم خورشید نیاز دارند، میتوانند در شرایط نور کم کار کنند. حتی در روزهای ابری هم می توانند نور کافی برای تولید برق جمع آوری کنند.
استفاده در گجت ها: این سلول های خورشیدی به دلیل سبکی و انعطاف پذیری در دستگاه های کوچک مانند ماشین حساب و ساعت استفاده می شوند.
ارزان تر: این پنل ها فرآیند ساخت آسانتری به عنوان “رسوب لایه نازک” شناخته می شود. از آنجایی که ساخت آنها بسیار ساده است، می توانند نسبت به انواع دیگر پنل های خورشیدی ارزان تر باشند.
نرخ بهره وری پنل های خورشیدی
| نوع سلول خورشیدی | نرخ بهره وری |
| پنل های خورشیدی تک کریستالی (Mono-SI) | ~20% |
| پنل های خورشیدی پلی کریستالی (p-Si) | ~15% |
| لایه نازک: پنل های خورشیدی سیلیکونی آمورف (A-SI) | ~7-10% |
| سلول PV متمرکز (CVP) | ~41% |
در به روزرسانی های بعدی به بررسی سلول های خورشیدی PV می پردازیم.
برای مطالعه: محاسبه ظرفیت نیروگاه خورشیدی بر اساس ماده 16
بهترین نوع پنل خورشیدی
یکی از بهترین نوع پنل های خورشیدی، پنل خورشیدی مونو کریستال (Mono-SI) است. چرا که این پنل ها جذب نور بالا، رادمان بالا (بیش از 20 درصد) و البته عمر طولانی دارند.
مشاوره خرید پنل خورشیدی
یافتن پنل خورشیدی مناسب برای دریافت انرژی خورشیدی برای استفاده ما دشوار نیست، اما بهره وری تنها عاملی نیست که باید در نظر گرفته شود زیرا انواع دیگری از پنل های خورشیدی وجود دارند که مزایا و معایب خاص خود را دارند. بنابراین بسته به نوع کار می توانیم گزینه مناسب را انتخاب کنیم.
به طور خلاصه، صنعت پنل های خورشیدی طیف گسترده ای از انتخاب ها را ارائه می دهد که هر کدام دارای ویژگی ها، مزایا و کاربردهای منحصر به فردی هستند. اگرچه پنل های تک کریستالی کارایی بالایی دارند، اما هنگام انتخاب بهترین نوع پنل خورشیدی، باید هزینه، فضای موجود و مسائل زیست محیطی را نیز در نظر گرفت. با توسعه فناوری، انرژی خورشیدی همچنان برای تغییر به سوی آینده ای سبزتر و پایدارتر ضروری است. پذیرش انرژی خورشیدی پذیرش آینده ای با نور بیشتر و منابع انرژی سبزتر است.
