Ein Solarpanel ist ein Element von Solaranlagen. Seine Funktion ist die Nutzung der Sonnenenergie. Es kann auch als Solarmodul bezeichnet werden.
Es gibt Sonnenkollektoren für photovoltaische Energie und für thermische Energie. Auf diese Weise unterscheiden wir die folgenden Arten von Solarmodulen:
Sonnenkollektoren werden in solarthermischen Energieanlagen eingesetzt. Seine Funktion besteht darin, die Sonnenstrahlung zu nutzen, um die Temperatur einer Wärmeübertragungsflüssigkeit zu erhöhen.
Photovoltaik-Solarmodule bestehen aus einer Reihe von Solarzellen, die Sonnenlicht in elektrischen Strom umwandeln.
Ziel ist in beiden Fällen die Erzeugung sauberer Energie durch erneuerbare Energien.
Was sind Photovoltaik-Solarmodule?
Das Photovoltaikmodul ist für die Stromerzeugung ausgelegt. Die Paneele bestehen aus kleinen Solarzellen, die die Sonnenstrahlung dank des photovoltaischen Effekts in elektrische Energie umwandeln.
Diese Art von Solarpanel besteht aus Halbleitermaterialien, die normalerweise aus Silizium gewonnen werden. Die Paneele werden durch Zwischeneinanderlegen von zwei Siliziumschichten hergestellt, von denen jede auf besondere Weise behandelt wird, um ein elektrisches Feld zu erzeugen.
Wenn ein Lichtphoton auf diese Schichten trifft, schlägt es ein Elektron aus einem Siliziumatom heraus. Die losen Elektronen fließen in die gleiche Richtung und erzeugen aufgrund des erzeugten elektrischen Feldes einen elektrischen Strom.
Photovoltaik-Solarmodule erzeugen Strom in Form von Gleichstrom und werden normalerweise von Stromwandlern begleitet, um Wechselstrom zu erhalten.
Aus welchem Material bestehen Sonnenkollektoren?
Im Allgemeinen bestehen Solarzellen aus kristallinem Silizium oder Galliumarsenid. Galliumarsenidkristalle werden für diese Zwecke hergestellt, während Siliziumkristalle auch für den Verbrauch in der Mikroelektronikindustrie hergestellt werden.
Abhängig von der Siliziumkonfiguration der Solarzellen werden Photovoltaikmodule in polykristalline, monokristalline und Dünnschicht-Solarmodule eingeteilt. Die Hauptunterschiede zwischen ihnen sind Kosten und Effizienz.
Bautechnik eines Solarmoduls
Eine 6-cm-Siliziumzelle, die 1 AE direktem Licht ausgesetzt wird, kann einen Strom von 0,5 Ampere bei 0,5 Volt erzeugen. Galliumarsenid ist sogar noch effizienter als Silizium.
Das Glas wird in kleine Scheiben geschnitten und poliert, um die Gefahr des Schneidens zu beseitigen. Dann werden Dotierstoffe in die Scheiben eingebracht, und metallische Treiber werden auf jeder Oberfläche abgeschieden: ein kleiner Stecker auf der der Sonne zugewandten Oberfläche und ein Stecker auf der anderen Seite.
Sonnenkollektoren werden mit diesen Zellen gebaut, die in geeignete Formen geschnitten werden. Darüber hinaus werden sie vor Strahlung und anderen Schäden geschützt, indem eine Glasschicht aufgebracht und auf ein Substrat (entweder eine starre oder flexible Platte) geklebt wird.
Elektrische Verbindungen werden seriell-parallel hergestellt, um die Gesamtausgangsspannung zu bestimmen, und müssen eine Schutzbeschichtung haben, muss ein Wärmeleiter sein.
Wie viele Photovoltaikzellen hat ein Solarpanel?
Obwohl jede Photovoltaikzelle eine kleine Menge Strom liefert, kann ein Satz von Solarzellen genug Strom erzeugen, um nützlich zu sein.
Die gebräuchlichsten Konfigurationen von Solarzellen sind die folgenden
36-Zellen-Solarmodule: Dieser Modultyp ist der kompakteste auf dem Markt und die am meisten empfohlene Option für kleine isolierte Installationen. Die 36 Solarzellen erzeugen eine Ausgangsspannung von 12 Volt.
60-Zellen-Solarmodule. Es verwendet 60 Solarzellen, um eine Ausgangsspannung von mehr als 24 V zu erreichen.
72-Zellen-Solarmodule. Diese Art von Photovoltaikmodul verbindet 72 Solarzellen, um eine Spannung von mehr als 24 V zu erhalten, und wird hauptsächlich in Netzanschlussinstallationen verwendet.
Was sind Sonnenkollektoren?
Solarkollektoren sind Teil von solarthermischen Energieanlagen.
Diese Art von Solarpanel funktioniert, indem eine Flüssigkeit darin zirkuliert. Das Panel fängt Wärmeenergie von der Sonne ein. Diese Flüssigkeit wird erhitzt, wenn sie im Kollektor zirkuliert.
Arten von Sonnenkollektoren
Es gibt verschiedene Arten von Sonnenkollektoren. Seine Verwendung hängt von der Anwendung ab, in der es verwendet werden soll:
Niedertemperaturkollektoren: Die gängigsten Typen sind Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren.
Hochtemperaturkollektoren: Dies sind in der Regel Parabolspiegel-Solarkonzentratoren, Planspiegel (oder lineare Fresnel-Linsen).
Höchsttemperaturkollektoren, die in solarthermischen Kraftwerken eingesetzt werden. Derzeit wird dies mit Feldern aus verstellbaren Flachspiegeln durchgeführt, die die Sonnenstrahlung auf denselben Brennpunkt richten.
Wozu dient ein Solarpanel? Anwendungsbeispiele
Die Installation von Sonnenkollektoren dient der Stromerzeugung oder der Wärmeerzeugung. In beiden Fällen sind die Einsatzmöglichkeiten von Solarmodulen praktisch unbegrenzt.
Hier sind einige Beispiele für Photovoltaik-Solarmodule:
In der tragbaren Elektronik werden Sonnenkollektoren verwendet, um Strom bereitzustellen und Batterien für verschiedene Unterhaltungselektronik, wie z. B. Taschenrechner, aufzuladen.
Batterien von Elektroautos können mit Solarenergie aufgeladen werden. Autos können ihr eigenes Solarpanel tragen, aber es ist üblicher, sie an Ladestationen zu verwenden.
Energie für Gebäude. Große Sonnenkollektoren wie Sonnenkollektoren werden häufig in tropischen und subtropischen Regionen mit einer großen Anzahl von Sonnentagen verwendet.
Einsatz im Weltraum. Solarbatterien sind eine der wichtigsten Möglichkeiten, elektrische Energie in Raumfahrzeugen zu erzeugen. Diese Batterien arbeiten lange Zeit ohne jeglichen Materialverbrauch. Gleichzeitig sind sie im Gegensatz zu Atom- und Radioisotopen-Energiequellen umweltfreundlich.
Die Hauptanwendungen von Sonnenkollektoren sind:
Erhalten Sie Warmwasser.
Bereitstellung von Wärme für ein Heizsystem in einem Haus oder Gebäude.
Stromerzeugung im großen Maßstab in Dampfkraftwerken.
