Aurinkoenergia on suosituin vaihtoehto puhtaaseen ja kestävään sähköntuotantoon. Kaksi tärkeää komponenttia näissä sähköjärjestelmissä ovat aurinkokennot ja aurinkopaneelit. Vaikka näitä termejä käytetään joskus vaihtokelpoisina, niillä on erilliset roolit. Tässä keskustelussa tutkimme eroja aurinkokennojen ja aurinkopaneelien välillä ja vertaamme niiden tehokkuutta.
Aurinkokenno vs aurinkopaneeli – mikä ero on?
Aurinkokenno tunnetaan myös nimellä aurinkosähkökenno (PV). Se on tärkeä elektroninen komponentti aurinkoenergiajärjestelmässä, joka tuottaa sähköä, kun auringonvalo tai fotonit osuvat keräimeen. Se on tyypillisesti suunniteltu monokiteisistä tai polykiteisistä materiaaleista, joissa on useita kerroksia sen sisällä. Kun auringonvalo osuu puolijohteisiin, irtonaiset elektronit vapautuvat, jolloin sähkövirta voi kulkea pienen piirin sisällä. Johtimen avulla tämä virta kulkee sähkölaitteiden virranlähteenä, mikä muodostaa yksinkertaisen ja tehokkaan tavan tuottaa sähköä.
Aurinkopaneeli tai aurinkosähkömoduuli on kokoelma useita aurinkokennoja, jotka on koottu kehykseen. Aurinkopaneelin ensisijainen tehtävä on valjastaa ja käyttää yksittäisten aurinkokennojen tuottamaa sähköä. Tässä aurinkopaneeli yhdistää useita aurinkokennoja, jotka on kytketty sarjaan ja rinnan, muodostaen aurinkomoduulin. Tämä aurinkomoduuli on suljettu suojakoteloon, joka suojaa aurinkokennoja ja johdotusta äärimmäisiltä sääolosuhteilta. Tällä tavoin aurinkopaneelit suojaavat, vahvistavat ja ohjaavat aurinkokennomoduulien tuottamaa energiaa.
Jotta ymmärrät paremmin aurinkokennojen ja aurinkopaneelien erot, katso alla:
1. Ensisijainen toiminto
Aurinkokennot muuntavat auringonvalon tai fotonihiukkaset sähköenergiaksi. Ovatko aurinkokennot siis sama asia kuin aurinkopaneelit? Aurinkopaneelit sisältävät useita aurinkokennoja , jotka keräävät ja yhdistävät kunkin kennon tuottaman sähkön.
2. Rakentaminen
Aurinkokennoja on saatavilla kahdenlaisia – yksikiteisiä ja monikiteisiä. Niitä on saatavilla eri kokoisina, paksuisina ja muotoisina, tyypillisesti neliön tai pseudoneliön muotoisina. Markkinoilla saatavilla olevat yleisimmät koot ovat 125 mm tai 156 mm, ja niiden paksuus vaihtelee 150 mikronista 300 mikroniin. Aurinkokennot ovat pohjimmiltaan PN-liitosdiodeja, jotka on erityisesti suunniteltu maksimoimaan aurinkosähkövaikutus. Se koostuu päällä olevasta N-tyypin puolijohdekerroksesta ja pohjalla olevasta paksummasta P-tyypin puolijohdekerroksesta. Näissä metallirenkaat toimivat elektrodeina piirin täydentämiseksi.
Onko aurinkopaneeli siis kenno? Otetaan selvää. Koska aurinkokennot ovat herkkiä komponentteja ja tuottavat pienen määrän sähköä, kuluttajat eivät käytä niitä suoraan. Ne muunnetaan käyttökelpoiseen muotoon, jota kutsutaan aurinkopaneeliksi tai -moduuliksi. Aurinkopaneelit koostuvat useista kerroksista. Se koostuu anodisoidusta alumiinirungosta, erittäin läpinäkyvästä karkaistusta lasista, kapselointimateriaaleista, aurinkokennoista ja eristävästä taustalevystä. Tässä ensin tulee aurinkokarkaistu lasi, jota seuraavat toisiinsa yhdistetyt aurinkokennot, kapselointikerros (muodostettu EVA:sta, PVB:stä tai TPU:sta) ja eristävä taustalevy. Rakenne on suojattu alumiinirungolla ja sisältää kytkentärasian tehonsyöttöä varten. Nämä materiaalit käsitellään täydellisen aurinkopaneelin luomiseksi.
Katso myös: 5 aurinkopaneelien kiinnitystyyppiä
3. Sähkön tuotanto ja jakelu
Yksi aurinkokenno tuottaa pienen määrän sähköä, mutta aurinkopaneelit pystyvät tuottamaan kilowatteja sähkötehoa . Tätä varten aurinkopaneelit keräävät sähköä useista kennoista ja siirtävät sen invertterille, joka sitten jakaa sen tiettyihin käyttötarkoituksiin. Tämä on välttämätöntä, koska aurinkokennot tuottavat tasavirtaa (DC), mutta nykyään kotona käyttämäsi laitteet tarvitsevat vaihtovirtaa. Joten laitteiden virransyöttöön sinun on liitettävä invertteri aurinkopaneelijärjestelmääsi. Invertteri muuntaa pohjimmiltaan tasavirran vaihtovirraksi, mikä tekee siitä yhteensopivan kotona käyttämiesi laitteiden kanssa.
4. Lähtöjännite
Aurinkokennojen ja aurinkopaneelien vertailussa näiden kennojen jännitelähtö on tyypillisesti noin 0.5–0.6 V, kun taas aurinkopaneelit tarjoavat korkeampia jännitelähtöjä, kuten 12 V, 15 V, 30 V ja 36 V. Nämä riippuvat käytettyjen aurinkokennojen määrästä. Huomaa, että paneeliin sisällytettyjen aurinkokennojen määrä voi vaihdella joidenkin tekijöiden mukaan. Näitä ovat merkki ja paneelin koko, ja yleisimmät vaihtoehdot vaihtelevat 32–96 kennoa. Tyypillisesti aurinkopaneelin jännitelähtöä voidaan säätää muuttamalla käytettyjen aurinkokennojen määrää. Jos voit järjestää useita aurinkokennoja paneeliin, voit tyydyttää erityisiin energiantarpeisiisi tarvittavan suuremman sähköntuotannon. Koko talon sähkön tuottamiseen tarvitset kuitenkin aurinkopaneeliryhmän eli ryhmän aurinkopaneeleja. Oikea paneelien määrä riippuu jälleen energiantarpeestasi.
Lue myös: Qcells-aurinkopaneelit vs. SunPower – kumpi kannattaa ostaa?
Onko aurinkopaneeli kenno? Ovatko aurinkokennot samat kuin aurinkopaneelit?
Aurinkokenno on sähkölaite, joka muuttaa ominaisuuksiaan, kuten virtaa, jännitettä tai vastusta, kun se altistetaan valolle. Se toimii rakennuspalikkana aurinkosähkömoduuleille, jotka tunnetaan myös nimellä aurinkopaneelit. Joten ei , aurinkopaneeli ei ole aurinkokenno.
Aurinkopaneeli sitä vastoin on useiden sarjaan ja rinnan kytkettyjen aurinkokennojen kokoonpano . Se kerää aurinko- tai fotonienergiaa ja muuntaa sen sähköenergiaksi aurinkosähkön avulla. Paneelin aurinkokennot on järjestetty ruudukkomaiseen kuvioon paneelin pinnalle.
Katso myös: Mikä on tasolevyaurinkosähkö (PV)?
Aurinkokenno vs aurinkomoduuli – ovatko ne samat?
Eivät ole. Aurinkopaneelit koostuvat pienistä elektronisista laitteista, joita kutsutaan aurinkokennoista. Nämä aurinkokennot käyttävät aurinkosähköilmiötä muuntaakseen valoenergian rajalliseksi sähköenergiaksi. Yhdistämällä useita kennoja voit säätää tehoa tarpeidesi mukaan ja luoda vastaavasti moduulin tai paneelin. Useiden moduulien tai paneelien yhdistäminen kuitenkin muodostaa aurinkopaneelijärjestelmän, joka voi tuottaa energiaa kilowatteina. Aurinkokennojen määrä moduulissa riippuu sen käyttötarkoituksesta. 12 voltin akun moduulin tulisi koostua 36 kennosta, kun taas asuinrakennuksissa käytetään 60 kennon moduuleja. Suuremmissa kaupallisissa järjestelmissä on valittava 72 kennon moduulit. Nyt sinun on ymmärrettävä aurinkokennojen ja aurinkopaneelien erot ja yhtäläisyydet.
Lue myös: Aurinkopaneeli vs. aurinkomoduuli: Mitä eroa niillä on?
Mikä on aurinkokennojen tehokkuus vs aurinkopaneelien tehokkuus?
Olet jo oppinut vertailemaan aurinkokennoja ja aurinkopaneeleja. Nyt on tärkeää vertailla aurinkokennojen ja aurinkopaneelien hyötysuhdetta. Yksittäisen kennon ja paneelin (moduulin) hyötysuhteet eroavat toisistaan. Vaikka aurinkopaneelien keskimääräinen hyötysuhde on noin 15–20 %, aurinkokennojen hyötysuhde voi joissakin tapauksissa olla yli 42 %. Aurinkokennojen suorituskykyä arvioidaan tyypillisesti laboratorioympäristössä. Laboratorio-olosuhteet eivät kuitenkaan välttämättä vastaa kotitalouksien todellista suorituskykyä.
Alla on esitetty erilaisten aurinkopaneelien tehokkuus:
- Yksikiteisillä aurinkopaneeleilla on korkein hyötysuhde 22-27 %. Niissä on pyöristetty reuna ja tumma väri.
- Toisaalta monikiteiset aurinkopaneelit on valmistettu kidelohkoista, ja niiden hyötysuhde on hieman pienempi, tyypillisesti 15-22 %.
- Ohutkalvoiset aurinkopaneelit ovat kevyitä ja joustavia. Vaikka niiden hyötysuhde onkin alhaisempi, noin 15-22 %, ne ovat kasvattamassa suosiotaan suurprojekteissa ja aurinkovoimaloissa pienenevän hyötysuhteensa ja helpomman tuotantoprosessinsa ansiosta. Ohutkalvopaneelien tiedetään kuitenkin hajoavan nopeammin kuin Muita.
Käyttävätkö aurinkokennot paristoja ylimääräisen energian varastointiin?
Aurinkoakkuja on enimmäkseen kahdenlaisia – litiumioniakkuja ja lyijyakkuja. Litiumioniakut ovat aurinkopaneelien valmistajien ensisijainen valinta, koska ne pystyvät varastoimaan enemmän energiaa. Ne pystyvät säilyttämään energiaa pidempään kuin muut akut ja niillä on suurempi purkaussyvyys.
Lisäksi, jos haluat aurinkosähköjärjestelmäsi toimivan edelleen sähkökatkon aikana, tarvitset akun energian varastoimiseksi myöhempää käyttöä varten. Käyttävätkö aurinkokennot siis akkuja? Aurinkokennot eivät tarvitse akkuja energian varastointiin, mutta tavallaan aurinkopaneeleja voidaan käyttää yhdessä akkujen kanssa ylimääräisen sähkön varastointiin.
Yhteenvetona voidaan todeta, että PV-kennot ovat perusyksiköitä, jotka muuttavat auringonvalon suoraan sähköksi, kun taas aurinkopaneelit ovat kokoelmia kennoja, jotka tuottavat enemmän sähköä. Aurinkokennojen ja aurinkopaneelien tehokkuuden ymmärtäminen on tärkeää uusiutuvan energian ratkaisujen tehokkaan toteuttamisen kannalta.
Suositus: Voiko sähköautossa käyttää kannettavaa aurinkolaturia?
