پنل های خورشیدی چگونه کار می کنند؟

در این مقاله به این موضوع پرداخته شده است که چگونه سلول هایفتوولتائیک (سلول های خورشیدی) نور خورشید را به برق تبدیل می کنند. 

از انرژی جنبشی و پتانسیل گرفته تا انرژی شیمیایی و صوتی، اشکال مختلفی از انرژی در سیاره ما وجود دارد.

هر کدام از این اشکال انرژی ویژگی ها و فرآیندهای سوختی خاص خود را دارند که جنبه‌هایی از زندگی، از جمله رانندگی با ماشین یا سوزاندن آتش را ممکن می‌سازند.

یکی از منابع اصلی انرژی روی زمین، خورشید است. به لطف خورشید، زندگی روی زمین جریان دارد. از طریق فناوری های مختلف، مانند پنل های خورشیدی، می توان انرژی خورشیدی را به برق تبدیل کرد.

اما پنل های خورشیدی چگونه کار می کنند؟ در این مطلب شما آنچه نیاز دارید در مورد انرژی خورشیدی و سلول های فتوولتائیک(سلول های خورشیدی) و فناوری فتوولتائیک بدانید آورده شده است.

انرژی خورشیدی چیست؟

انرژی خورشیدی انرژی است که از خورشید تامین می شود و از طریق فرآیندی به نام همجوشی هسته ای ایجاد می شود. همجوشی هسته ای واکنشی است که در خورشید و سایر ستارگان رخ می دهد و انرژی ایجاد می کند. در هسته خورشید، مولکول های هیدروژن به دلیل فشار و چگالی بسیار زیاد با هم برخورد می کنند. این برخورد نیروی کافی برای تشکیل یک عنصر جدید یعنی هلیوم را دارد. با ادغام این مولکول ها، انرژی از جرمِ باقی مانده آزاد می شود. انرژی خورشیدی ایجاد شده به صورت امواج و ذراتی آزاد می شود که از خورشید در سراسر منظومه شمسی حرکت می کنند. براساس گزارش نشنال جئوگرافیک، گرما، نور و انرژی همگی شکلی از تشعشعات الکترومغناطیسی هستند. انرژی خورشیدی مسئول حفظ بسیاری از چیزها از جمله آب و هوا، باد و زندگی گیاهان و حیوانات است.

پنل های خورشیدی چگونه کار می کنند؟

پنل های خورشیدی که به عنوان پانل های فتوولتائیک نیز شناخته می شوند، نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. به گفته دفتر بهره وری انرژی و انرژی های تجدیدپذیر، میزان نور خورشید که در هر یک ساعت و 30 دقیقه به سطح زمین می رسد، برای تامین انرژی سیاره ما برای یک سال کافی است.

فوتون ها در نور خورشید یافت می شوند که نوعی تابش الکترومغناطیسی است. هنگامی که نور خورشید به زمین و روی یک صفحه خورشیدی می تابد، انرژی جذب می شود.

به گفته دفتر بهره وری انرژی و انرژی های تجدید پذیر ، پنل های خورشیدی از چندین سلول فتوولتائیک ساخته شده اند و هر کدام از این سلول ها حدود یک تا دو وات برق تولید می کنند.

هر سلول از مواد نیمه رسانای حاوی گیرنده های منفی و مثبت، شبیه به باتری ساخته شده است. به گروهی از صفحات خورشیدی «آرایه خورشیدی» می گویند. هنگامی که نور خورشید به سلول فتوولتائیک برخورد می کند، الکترون ها را از نیمه رساناها آزاد می کند. این امر یک جریان الکتریکی ایجاد می کند . سپس الکتریسیته از طریق گیرنده های منفی و مثبت در دو طرف سلول جمع آوری شده و جریان می یابد . مقدار الکتریسیته تولید شده ، به تعداد سلول های فتوولتائیک در هر پنل خورشیدی بستگی دارد: هر چه تعداد سلول های فتوولتائیک بیشتر باشد ، الکتریسیته بیشتری تولید می شود.

خورشید چقدر گرم است؟ با دمای سوزانِ سطح این ستاره آشنا شوید، آیا انرژی خورشیدی تجدیدپذیر است؟

بله، انرژی خورشیدی تجدید پذیر است. در واقع، به گفتۀ انجمن صنایع انرژی خورشیدی، این انرژی پاک ترین و فراوان ترین منبع انرژی تجدیدپذیر موجود است. انرژی خورشیدی همچنین می تواند به انرژی حرارتی یا الکتریکی تبدیل شود. به گفته سازمان ملل متحد ، نمونه های دیگر از انرژی های تجدیدپذیر عبارتند از: انرژی باد، انرژی زمین گرمایی، انرژی برق-آبی، انرژی اقیانوس و انرژی زیستی .