優質回答:
要了解太陽能電池板(bǎn)的工作原(yuán)理,您需要了解它們是如何製造的。許多太陽能電池板使用矽,這(zhè)是地(dì)球上常見的元素之一。但由(yóu)於製造質(zhì)量合適的矽(guī)晶體既困難又昂貴(guì),因此家用太陽能係統通常由類似但更便宜(yí)的材料製成,例(lì)如(rú)銅、銦、镓(jiā)和硒化物(CIGS)。1它們的效率不如優質矽,但仍能以合理(lǐ)的成本提供充足的電力(lì)。
在製造過程中,會引入少量其他元素來改(gǎi)變矽原(yuán)子的電學特(tè)性。具有額外電子的(de)負(n型)矽(guī)條和缺少一個電子的正(p型)矽條夾在一起。該組合形成(chéng)光伏電池。當多個光伏電池並排放置在玻璃下時,它們就為我們提(tí)供了普通的太陽能電池板。
每個太陽能電池板內部都有(yǒu)一塊(kuài)導電金(jīn)屬(shǔ)板,連接到通向融合陣列組合器的電線(xiàn)。來自陣列的能量通過逆變器發送,逆變(biàn)器將初(chū)始直流(liú)電轉換為為人造結構供電所需的交流電。
將太陽能轉化為電能
可見光由稱為光子的不可(kě)見粒子組成(chéng)。它們具(jù)有能量,但靜止(zhǐ)質量為零。當光子與其他粒子碰撞時,它們的能量會根據它(tā)們(men)接觸的原子種類轉化為其他(tā)形式。大多數碰撞隻(zhī)產生熱量(liàng)。
但是,當光子使(shǐ)原子中的電子如此激動(dòng)以至於它們脫離並自由移動(dòng)時,也可以產生電。2 n型矽電子尋找p型矽(guī)中的電子(zǐ)來替換它(tā)們丟失的電子,並在兩種類型之間產生流動。
像矽這樣的半導體的顯著特性使得維持電不平衡(héng)成為可能。這意味著隻要光(guāng)子撞擊太陽能電池板,就會有穩(wěn)定的電力供應。電流由(yóu)電線收集並傳送到整個係統。
影響太陽能發電的4個因素
在安裝(zhuāng)住宅(zhái)太陽能係(xì)統(tǒng)期間和之後,家(jiā)庭應考慮四個主要因素。
1.陰影。遮(zhē)蔽的太陽能電池板不會(huì)產生與(yǔ)陽光直射下的太陽能電池板相同的能量。如果您的屋頂被不可修剪的樹木或(huò)建築物遮擋陽光,太(tài)陽能可(kě)能不是您的佳選擇。
2.季節性。與天氣一樣,太陽能產量每(měi)天和每月都在變(biàn)化(huà)。多雲的冬日天(tiān)不會像晴(qíng)朗的夏日那樣富有成效。但重(chóng)要的是要(yào)關注全年的情況。例如,雪有時可以反射光線並提高(gāo)PV性能(néng)。所以在現實中,隻有(yǒu)當麵板被泥漿覆蓋時,寒冷的月份才會成為影響太陽能發電的原因。
3.傾斜。與彈球機不同,太陽能電池板可以從良好(hǎo)的傾斜中獲益。您家朝向的方向、它的位置、甚至您的屋頂(dǐng)坡度,都會對住宅太陽能係統的(de)運行狀況產生重大影響。理想(xiǎng)情況下,太陽能(néng)電池板的角度(dù)應與其安裝位置的緯度相同。在大多數情況下,30度到45度之間的(de)傾斜通常效果很好。
4.方位角。太陽方位角(jiǎo)6是(shì)太陽(yáng)光照射的羅盤(pán)方向。正午時分,太陽光在北半球來自南方,在南半球來自北方。錯誤的方(fāng)位角可(kě)能會使太陽能家用麵板的能量輸出減少高達35%。零方位角(麵(miàn)向赤道)通常是佳選擇。