Aurinko- tai PV-paneelit muuttavat auringonvalon sähköksi ja niillä on tärkeä rooli auringosta tulevan runsaan energian hyödyntämisessä. Paneeleista tuotettua sähköä käytetään eri tarkoituksiin. Jos harkitset siirtymistä perinteisistä uusiutuviin luonnonvaroihin, on tärkeää ymmärtää aurinkopaneelityypit. Selvitetään niiden tehokkuus, teho ja mikä niistä sopii asuin- ja toimistosovelluksiin.
Kaikki mitä sinun tarvitsee tietää neljästä aurinkopaneelityypistä
Laite, joka muuntaa fotoneja eli auringon valoa sähköenergiaksi tunnetaan aurinkopaneelina tai aurinkopaneelina. Aurinkopaneeleja käytetään monenlaisiin tarkoituksiin. Kaupallisten ja asuinrakennusten aurinkosähköjärjestelmien lisäksi aurinkopaneelit syöttävät tietoliikennelaitteiden, etäantureiden ja hyttien etävirtajärjestelmiä.
Auringonvalosta saatu puhdas energia kerätään aurinkopaneeleilla, joka sitten muunnetaan sähköksi. Aurinkopaneelien pääasiallinen toiminta saa aikaan aurinkosähköefektin. Aurinkopaneelien absorboimat fotonit käynnistävät sähkövirran. Tämä syntyvä virta syrjäyttää elektronit niiden kiertoradalta ja vapauttaa ne aurinkokennojen tuottamaan sähkökenttään. Nämä vapaat elektronit vedetään suuntavirtaan ja tämä kokonaisprosessi tunnetaan aurinkosähkönä.
Käytettyjen materiaalien perusteella markkinoilla on saatavilla 4 aurinkopaneelityyppiä.
1. Monikiteiset aurinkopaneelit
Tämän aurinkopaneelin valmistuksessa käytetään erilaisia piikiteitä. Nämä paneelit ovat edullisia , koska materiaalia ei mene juuri lainkaan hukkaan. Pii sulatetaan ja kaadetaan neliönmuotoiseen muottiin, joka antaa niille niiden muodon. Tämä kuitenkin heikentää niiden piin puhtautta, mikä johtaa alhaisempaan lämmönkestävyyteen ja tekee niistä vähemmän tehokkaita kuin yksikiteiset paneelit. Myös korkeissa lämpötiloissa nämä paneelit ovat vähemmän tehokkaita. Muotonsa vuoksi ne vievät paljon tilaa.
2. Yksikiteiset aurinkopaneelit
Monokiteiset aurinkopaneelit on valmistettu yksittäisistä puhtaista piikiteistä, jotka on leikattu useiksi kiekoiksi tai kerroksiksi. Siksi niitä kutsutaan myös yksikiteisiksi paneeleiksi. Niiden tumma väri käy ilmi niissä käytetystä materiaalista, joka on puhdasta piitä. Ja tämä tekee niistä tehokkaimmat aurinkopaneelit kaikista. Ne ovat myös pitkäikäisiä, mutta samalla kalliita.
3. Passivoidut emitteri- ja takakenno (PERC) aurinkopaneelit
Nämä ovat perinteisten monokiteisten kennojen improvisoituja versioita. Tämän tekniikan avulla kennon takapinnalle lisätään passivointikerros. PERC-aurinkopaneelit sopivat parhaiten pieniin tiloihin. Niiden tehokkuuden parantumisen vuoksi niiden hinta wattia kohden on alhaisempi . Uusi tekniikka parantaa paneelien tehokkuutta seuraavilla tavoilla:
- Elektronien luonnollinen taipumus rekombinoitua ja estää elektronien virtausta vähenee.
- Suuremmat valon aallonpituudet heijastuvat, mikä estää aurinkopaneelien mustan levyn kuumenemisen. Piikiekoissa yli 1180 nm:n valoaallot eivät absorboidu ja aiheuttavat paneelien metallirungon kuumenemista.
- Valo heijastuu kennoon siten mahdollistaen yhä enemmän auringon säteilyn imeytymisen.
4. Ohutkalvoiset aurinkopaneelit
Näissä aurinkopaneeleissa on ohuet ja ohuet kerrokset, jotka tekevät niistä joustavia . Lisäksi paneelit eivät vaadi taustakehystä , mikä tekee niistä entistä kevyempiä . Ne on helppo asentaa, koska niitä on saatavilla eri kokoisina tarpeidesi mukaan. Niiden hyötysuhde on heikompi kuin piisuojilla valmistettujen aurinkopaneelien joukossa. Ohutkalvoisia aurinkopaneeleja on saatavana seuraavina versioina materiaalista riippuen.
a) Amorfinen pii (a-Si ): Tämä piistä valmistettu aurinkopaneeli ei ole molekyylitasolla rakenteeltaan muodoton ja sillä ei ole muotoa. Näiden aurinkopaneelien valmistukseen tarvittava piin määrä on vain murto-osa tyypillisten aurinkopaneelien määrästä. Näin ollen niiden tuotantokustannukset ovat alhaisemmat. Nämä aurinkopaneelit sopivat parhaiten vähemmän virtaa vaativiin laitteisiin, kuten taskulaskimiin.
b) Kadmiumtelluridi (CdTe): Näillä aurinkopaneeleilla on pienin hiilijalanjälki ja vedenkulutus. Näiden paneelien energian takaisinmaksuaika on myös lyhyempi kuin muiden aurinkopaneelien. Niiden sisältämän myrkyllisen aineen, kadmiumin, vuoksi niiden kierrätys on kallista.
c) Kupari-indium-galliumselenidi (CIGS): Näissä aurinkopaneeleissa käytetään ohuita indium-, gallium-, seleeni- ja kuparikerroksia. Nämä alkuaineet johtavat parempaan hyötysuhteeseen kuin muut ohutpaneeliset aurinkopaneelit. Ohuet paneelit eivät kuitenkaan ole yhtä tehokkaita kuin kiteiset paneelit. Tämän jälkeen tutustutaan aurinkopaneelien tyyppeihin ja niiden hyötysuhteeseen.
Lue myös: Kannettava aurinkopaneeliteline
Mitkä ovat 4 aurinkopaneelityyppiä ja niiden tehokkuus?
Yhdysvaltain kansallinen uusiutuvan energian laboratorio (NREL) teki tutkimuksen vuonna 2012. He havaitsivat, että aurinkopaneelien tuotanto laskee keskimäärin noin 0.8 % vuosittain . Laskunopeutta kutsutaan aurinkopaneelien hajoamisnopeudeksi, ja se riippuu merkistä ja valmistajasta. Tehokkuuden osalta monokiteiset ja PERC-aurinkopaneelit arvioidaan tehokkaimmiksi, ja niitä seuraavat polykiteiset paneelit. Tässä on taulukko eri paneeleista ja niiden tehokkuudesta:
| Aurinkopaneelin tyyppi | Tehokkuus: |
| Amorfinen pii (a-Si) | 6% - 8% |
| yksikiteinen | 20% ja edellä |
| Monikiteisiä | 15%: sta 17% |
| Kupari-indiumgallium-selenidi (CIGS) | 13%: sta 15% |
| Kadmiumtelluridi (CdTe) | 9%: sta 11% |
| Passivoitu emitteri ja takakenno (PERC) | 22% - 25% |
Mitkä ovat aurinkopaneelien edut?
Aurinkopaneelien tyyppien oppimisen lisäksi sinun tulisi tietää myös aurinkopaneelien eduista. Aurinkoenergia on uusiutuva ja vihreä energiamuoto ja siten todella hyväksi ympäristölle. Sen tehokkuus riippuu paneelien vastaanottaman auringonvalon tyypistä. Siksi saman kokoinen aurinkopaneeli voi tuottaa vähemmän pilvisinä päivinä, kun taas ne tuottavat enemmän aurinkoisina päivinä. Tämän lisäksi aurinkopaneeleilla on useita huomattavia etuja, jotka sinun tulisi tietää.
- Koska virtalähde on saastevapaa, se ei tuota kasvihuonekaasuja.
- Riippuvuus ulkomaisista öljyistä ja polttoaineista vähenee suuressa määrin.
- Aurinkoenergia on saatavilla ympäri vuoden vuodenajasta riippumatta, koska aurinkopaneelisi tuottaa sähköä myös pilvisenä päivänä.
- Aurinkopaneelien elinikäinen takuu on noin 25 vuotta, ja ne toimivat todennäköisesti pidempään, jos niitä huolletaan oikein.
- Kertaluonteinen investointi ja tuotto sähkölaskuille
- Verokannustimet, alennusohjelmat ja liittovaltion avustukset ovat käytettävissäsi, jotta voit kattaa erilaisten aurinkopaneelityyppien asennuskustannukset sijaintisi perusteella.
- Sisäisesti sidottu verkkojärjestelmä, aurinkopaneelien tuottama ylimääräinen teho voidaan myydä takaisin sähköyhtiöön.
- Aurinkopaneelit, jotka tuottavat riittävästi sähköä kotiin ja sinne rakentamiseen, ovat verkkojärjestelmän vähiten vaatimus.
- Sinä pystyt helppo asentaa aurinkopaneelit käytännössä rakennukseen tai jopa ajoneuvon katolle.
- Aurinkopaneelit on kiinnitetty akkuihin varastoimaan päivällä tuotettua sähköä yökäyttöön.
- Aurinkovoima on turvallisempaa kuin perinteinen sähkövirta.
Lisäksi aurinkopaneelit ja aurinkoteknologia paranevat joka päivä parannetun esteettisen ja paremman kestävyyden myötä.
Lue myös: Vuorovesienergian edut ja haitat
Mitkä ovat aurinkopaneelien haitat?
Aurinkopaneeleilla on monia etuja, mutta niillä on myös tiettyjä haittoja. Ensinnäkin niiden asennuskustannukset ovat korkeat , minkä kaikki tietävät. Aurinkopaneelien tuotanto on vähäistä teknologian ja materiaalien saatavuuden puutteen vuoksi. Tämä on myös merkittävä syy niiden kalleuteen. Lisäksi ne voivat aiheuttaa seuraavia haasteita:
- Aurinkopaneelit saattavat vaatia enemmän tilaa muuttaa suuntautumistaan maksimaalisen tehokkuuden varmistamiseksi. Auringon sijainnin muuttuessa myös sen voimakkuus ja säteiden kaltevuus muuttuvat. Tämä vaatii säätämistä aurinkopaneelissa ja niiden sijoittelussa.
- Aurinkopaneelit on tuettava paristoilla antaa sähköä yöllä. Ilman auringonvaloa paneelit eivät voi tuottaa sähköä yöllä.
- Joillekin ihmisille aurinkopaneelit ovat silmiinpistäviä, koska ne eivät sovi talon ulkopinnan kanssa. Tämä johtuu siitä värivaihtoehtoja ei ole saatavilla paneeleille. Mutta luulen, että se on henkilökohtainen mielipide eikä yleinen haitta.
- ero sähköntuotannossa eri vuodenaikoina ja päivät johtuu siitä, että keväällä tuotettu sähkö on suurempi kuin talvella. Myös pilvisenä tai lumisena päivänä aurinkopaneelisi eivät lataa akkuja täyteen.
Aurinkopaneelit tehoavat tasavirralla toimivia laitteita. Tällaiset laitteet ovat kalliita verrattuna laitteisiin, jotka toimivat vaihtovirralla tai molemmilla. Lisäksi aurinkopaneelityyppien koossa voi olla valtava ero eri paikoissa saman määrän aurinkopaneelien tuottamiseksi. Tämä johtuu siitä, että eristys ja valon voimakkuus vaihtelevat paikasta toiseen. Joten saatat maksaa vähemmän Miamissa, kun taas mäkisellä alueilla saatat joutua maksamaan enemmän ja hankkimaan suurempia paneeleja. Jos olet jatkuvasti muuttamassa tai vaihtamassa asuntoa, aurinkopaneelit eivät sovellu sinulle.
Kuinka kauan aurinkopaneelit kestävät?
Aurinkopaneelit eivät vain pienennä sähkölaskuasi, vaan ne ovat täällä pysyäkseen pidempään. Aurinkopaneelit kestää noin 25-30 vuotta valmistajan takuulla noin 25 vuotta asennuspäivästä. Jopa 30 vuoden kuluttua aurinkopaneelit jatkavat toimintaansa; niiden tehokkuus vain heikkenee ajan myötä.
Lue myös: Kuinka monta aurinkopaneelia ja akkua tarvitaan talon sähköistämiseen
Kuinka valita paras erityyppisistä talojen aurinkopaneeleista?
Päättääksesi, minkä tyyppinen aurinkopaneeli sopii parhaiten kotiisi, sinun on pidettävä mielessä seuraavat seikat:
1. Sovellettava paloluokitus: Jotta aurinkopaneelit eivät sytytä tulipaloa eivätkä aiheuta liekkejä, erityyppisille aurinkopaneeleille on määritelty paloluokitukset. Nämä luokitukset vaihtelevat luokasta A luokkaan C, ja voit lukea Kalifornian aurinkoenergian varastointiyhdistyksen ohjeet täältä.
- Luokka – Ne tarjoavat eniten suojaa ja paloliekit eivät laajene yli 6 jalkaa.
- B-sarjan – Tämä paloluokitus tarkoittaa, että aurinkopaneelit hallitsevat palon leviämistä yli 8 jalan etäisyydeltä.
- Luokka C – Tämä paloluokitus varmistaa, että palo ei ylitä 13 jalkaa
2. Rakeet: Jos alueellasi sataa rankkoja rakeita, kiteiset aurinkopaneelit sopivat paremmin kotiisi. Nämä paneelit kestävät jopa 50 kilometrin tuntinopeudella osuvia rakeita. Ohutkalvoiset aurinkopaneelit eivät ole ihanteellisia tällaisille alueille.
3. Voimakkaat tuulet ja hurrikaanit: Vaikka ei ole olemassa luokituksia, jotka määrittäisivät, minkä tyyppisiä aurinkopaneeleja tulisi käyttää hurrikaanialueilla, aurinkojärjestelmä, jossa käytetään kiinnikkeitä pulttimoduulin ja kolmirunkoisen kiskojärjestelmän kautta, sopii parhaiten taloihin hurrikaanien, trooppisten myrskyjen tai rankkasateiden alueilla.
4. Valon aiheuttama heikkeneminen (LID): Kiteisten aurinkopaneelien suorituskyky heikkenee jonkin verran alkuvaiheen auringonvalolle altistumisen aikana; tätä mitataan valon aiheuttamana heikkenemisenä . Tänä aikana piihin vaikuttaa auringonvalon reagointi valmistusprosessista jäljelle jääneen hapen kanssa.
5. Käyttölämpötila: Monokiteisten ja polykiteisten aurinkopaneelien huipputehokkuus on 15–35 °C:n (59–95 °F) lämpötilojen välillä. Jos alueellasi on korkeat kesälämpötilat, se voi nostaa aurinkopaneelien sisälämpötilaa. Lämpötilan nousu jopa 37.78 °C:seen (100 °F) johtaa aurinkopaneelien hyötysuhteen laskuun.
Mikä aurinkopaneelityyppi on paras?
Kaikki tekijät huomioon ottaen yksikiteiset aurinkopaneelit ovat paras aurinkopaneelityyppi. Asuinkäyttöön se on erittäin suositeltavaa. Sillä on hienovarainen ulkonäkö, etkä joudu uhraamaan kestävyyttä ja suorituskykyä. Yleiset tehoarvot tarjoavat parempia säästöjä aurinkopaneelijärjestelmien käyttöiässä.
Kuitenkin monikiteiset aurinkopaneelit sopivat parhaiten keskikokoiseen taskuun. Saat hyvän aurinkopaneelin, jolla on keskimääräinen hyötysuhde ja käyttöikä. Se toimii hyvin eikä maksa omaisuuksia. Myös kotitaloudesi sähkönkulutus katetaan ilman, että annat paljon tilaa.
Tässä on taulukko, jossa voit vertailla erityyppisiä aurinkopaneeleita, mikä auttaa sinua valitsemaan sinulle parhaiten sopivan.
| parametrit | yksikiteinen | Monikiteisiä | Ohut filmi |
| Tehokkuusluokitus | 24% | 20% | 19% |
| Väri | Musta | Sininen | Riippuu käytetystä materiaalista |
| Elinkaari | 25 ja 40 vuotta | 25 ja 35 vuotta | 10 ja 20 vuotta |
| Plussat | Suurin tehokapasiteetti ja tehokkain | Sopiva vaihtoehto keskimaan alueille | Alhainen lämmönsieto ja vaatii enemmän tilaa |
| MIINUKSET | Sopiva vaihtoehto keskimaan alueille | Kannettava ja kustannustehokkain | Lyhin käyttöikä ja pienin tehokkuus |
Millainen aurinkopaneeli on paras? Vastaus tähän on yksikiteinen. Se riippuu kuitenkin n määrästä tekijöitä, kuten edellä on käsitelty. Kun olet lukenut erityyppisistä aurinkopaneeleista, toivomme, että olet tehnyt päätöksen, mikä on sinulle paras hinnan, ulkonäön ja ympäristön kannalta. Älä unohda jakaa näkemyksiäsi, mikä sopii sinulle parhaiten. Voit lähettää kysymyksesi alla olevaan kommenttiosaan.
Suositus: 10 valtamerienergian etua ja haittaa
