מאז הדגמת האפקט הפוטו-וולטאי על ידי אנטואן בקוורל ב-1839 והצגת התא הפוטו-וולטאי הראשון על ידי מעבדות בל ב-1954, הטכנולוגיה הפוטו-וולטאית עברה דרך ארוכה לפני שהגיעה לרמה המדהימה הזו כפי שהיא כיום. כיום, הציוד שנולד מהחידוש הגדול הזה מאפשר לנו לספק לבתים שלנו חשמל בצורה אחראית יותר, לחמם את הבתים שלנו, בקיצור, לקבל מקורות אנרגיה אוטונומיים יותר, יעילים יותר ואקולוגיים יותר.
חייבים להודות: אנרגיית השמש נמצאת במגמת עלייה. עם זאת, כיצד עשויים הפאנלים הסולאריים הפוטו-וולטאיים המעטרים את הגגות והמרפסות שלנו? ממה הם עשויים? מה עם ההתקנה שלהם? איך הם באמת יותר מועילים מפתרונות קונבנציונליים? אנו מזמינים אותך לגלות את התשובות לכל השאלות הללו במדריך המעשי הקטן הזה ל- פוטוולטאית סולארית.
ממה עשויים פאנלים פוטו-וולטאיים?
פאנל פוטו-וולטאי מורכב בעיקרו ממספר תאים פוטו-וולטאיים המחוברים בסדרה או במקביל. הרכיבים האלקטרוניים הללו הם שאחרי שמקבלים אנרגיית שמש בצורה של גלים אלקטרומגנטיים הנקראים פוטונים, ממירים אותה לחשמל. הידוע בכינויו "האפקט הפוטו-וולטאי", הטרנספורמציה זו של אנרגיית פוטון לזרם חשמלי נובעת מתופעת טבע או, ליתר דיוק, מתגובה כימית.
השכבות היוצרות את התאים הפוטו-וולטאיים עשויות בדרך כלל מסיליקון, חומר מוליך למחצה (באמצע הדרך בין מבודד למוליך) המאפשר מעבר זרם כאשר הוא מסומם. השכבה שנקראת N-מרוממת, שהסיליקון שלה מחובר לתרכובת בעלת תכולת אלקטרונים גבוהה כמו זרחן, טעונה שלילי. בעוד המודול השני (השכבה המסוממת P), שהסיליקון שלו קשור ליסוד המכיל פחות אלקטרונים כמו בורון, טעון חיובי.
האינטראקציה בין שני המכשירים הללו בעלי סימנים מנוגדים יוצרת צומת PN (שדה חשמלי). כאשר התא הפוטו-וולטאי סופג את הפוטונים בהיותו נתון לקרינת שמש, נוצרים חוסר איזון בין המטענים של שתי השכבות. לאחר מכן באה תנועה חשובה של מטענים שיטתיים על מנת לאזן מחדש את הרמות (האלקטרונים והחורים מחויבים לנוע, ולכן, להסתובב). מתופעה זו מגיע הזרם החשמלי.
כיצד מייצרים פאנלים סולאריים פוטו-וולטאיים?
La ייצור פאנלים סולאריים פוטו-וולטאיים כולל שלבים ופעולות הכרחיות שונות.
- יצירת מודולים
תהליך היצירה מתחיל בייצור של סיליקון סולארי או סיליקון מתכתי. האחרון נוצר על ידי תגובה כימית מתערובת המורכבת מחתיכות סיליקה ועץ. לאחר מכן נשרפים את הגבישים המתקבלים בטמפרטורה גבוהה מאוד (כמעט 1 מעלות צלזיוס) ליצירת מטילי סיליקון. לאחר התקררות, החלקים נחתכים לפרוסות (ואפלים) כדי לקבל את הצורה הרצויה (חד גבישי או רב גבישי).
- טיפול אנטי רפלקטיבי
הטיפול האנטי-רפלקטיבי הכרחי כדי שהמטילים או פרוסות הסיליקון לא יוכלו להחזיר אור. בסופו של תהליך זה, פני העלים אינם חלקים יותר והמרקם שלהם משתנה לחלוטין. כעת היא מסוגלת לספוג כמות משמעותית של אור.
- סימום שכבות
כדי לסמם את שכבות הסיליקון (הוסף מטענים + או -), זרחן או בורון מופקדים בטמפרטורה גבוהה מאוד על החזית הקדמית של המודול. לאחר מכן אנו משיגים תאים עם שכבות מסוממות שברגע שיהיו נתונים לקרינת שמש, ייצרו חשמל.
- התקנת המעגל החשמלי
שלב זה מורכב מהדפסת מעגל חשמלי על פני המודולים כך שניתן יהיה להעביר את הזרם המופק ונאסף הודות לאפקט הפוטו-וולטאי.
- שיוך התאים וההרכבה הסופית של הפאנל
כדי ליצור מבנה פונקציונלי ומוצק, יש לחבר תחילה את התאים הפוטו-וולטאיים זה לזה (כ-48 עד 72 תאים לפאנל). לאחר מכן יהיה צורך לרתך אותם ולאחר מכן לכלול אותם מתחת לצלחת זכוכית מחוסמת. ההרכבה מסתיימת בהתקנה של תומך אלומיניום אשר ימסגר את המכלול ליצירת פאנל פוטו-וולטאי.
בעת הרכבת הציוד, תידרש תיבת חיבור הממוקמת מאחורי הצלחת על מנת לחבר את כל התקן יצירת הזרם למהפך. האחרון ישמש להמרת הזרם הישר המופק לזרם חילופין.
איך מתקינים פאנל סולארי פוטו-וולטאי?
L 'התקנת פאנלים פוטו-וולטאיים, במיוחד אם הוא מבוצע על משטח גדול למדי, דורש ידע טכני ספציפי וכן מספר מסוים של כלים ואביזרים. לכן תמיד מומלץ מאוד להתקשר לטכנאים מוכשרים ומאובזרים להתקנת האלמנטים. באופן כללי, התקנת המכשירים צריכה להתבצע באופן הבא:
- אימות והכנה של אזור התקנה
- La קובע קיצורים (תחתון וצד)
- הקמתו של מסך מתחת לגג (מערכת איטום)
- La הנחת מסילות ופאנלים סולאריים
- Le חיבור הפאנלים למהפך
- Le חיבור המהפך לרשת החשמל או למערכת אחסון (סוללות סולאריות)
פאנלים פוטו-וולטאיים: היתרונות במעבר לאנרגיה סולארית
אם המעבר לאנרגיה סולארית נראה כמו צעד הגיוני בהקשר שבו המעבר האנרגטי והאקולוגי בעיצומו במלואו, לבחירה הזו יש למעשה יתרונות רבים. על ידי בחירה להשתמש בפאנלים סולאריים פוטו-וולטאיים, משקי בית נהנים מ:
- מקור לאנרגיה מתחדשת נקייה, בלתי נדלית וחינמית לחלוטין
השימוש בפאנלים סולאריים מקנה גישה לחשמל 100% ירוק וחינמי. בנוסף, מאחר שלמעלה מ-85% מהאלמנטים של הפאנלים הסולאריים ניתנים למיחזור ובגלל שהציוד הוא בעל תוחלת חיים ארוכה למדי (40 עד 50 שנה), זהו פתרון אקולוגי ובר קיימא לחלוטין.
- חיסכון משמעותי באנרגיה ועזרים פיננסיים שונים זמינים
צריכה עצמית מאפשרת למשק בית לחסוך עד 40% בחשבון האנרגיה שלו. בנוסף, התקנת פאנלים פוטו-וולטאיים זכאית גם לעזרים כספיים שונים: בונוס לצריכה עצמית, MaPrimeRénov 'סולארי, מע"מ מופחת ל-5,5%, סיוע מקומי ואזורי וכו'.
- ערך מוסף נדל"ן