Năng lượng mặt trời được giải thích như thế nào

Năng lượng mặt trời được giải thích như thế nào?

Chúng ta đều biết rằng các tấm quang điện mặt trời (PV) biến đổi ánh sáng mặt trời thành điện có thể sử dụng được, nhưng rất ít người biết khoa học thực tế đằng sau quá trình này. Tuần này trên blog, chúng ta sẽ đi vào đằng sau năng lượng mặt trời. Nó có vẻ phức tạp, nhưng tất cả đều có hiệu ứng quang điện; khả năng phát ra các electron khi đón được ánh sáng. Vậy năng lượng mặt trời được giải thích như thế nào?

Pin năng lượng hoạt động như thể nào
Pin năng lượng hoạt động như thể nào?

Trước khi chúng ta đạt đến mức độ phân tử, chúng ta hãy xem xét cấp độ cao về dòng chảy cơ bản của phát điện:

Các bước cơ bản trong phát sinh và truyền tải năng lượng mặt trời

  1. Ánh sáng mặt trời chiếu vào các tấm pin mặt trời và tạo ra một điện trường.
  2. Dòng điện được tạo ra ở rìa của bảng điều khiển và đưa vào dây dẫn điện.
  3. Dây dẫn điện mang điện đến biến tần, nơi nó được chuyển đổi từ điện DC sang AC, được sử dụng để cấp điện cho các tòa nhà.
  4. Một dây dẫn vận chuyển điện AC từ biến tần đến bảng điện trên tài sản (còn gọi là hộp cầu dao), phân phối điện khắp tòa nhà khi cần thiết.
  5. Bất kỳ điện không cần thiết khi thế hệ chảy qua đồng hồ tiện ích và vào lưới điện tiện ích. Khi dòng điện chạy qua đồng hồ đo, nó làm cho đồng hồ chạy ngược trở lại, ghi nhận tài sản của bạn cho thế hệ dư thừa.

Bây giờ chúng ta có một ý tưởng cơ bản về thế hệ và dòng chảy của điện mặt trời, chúng ta hãy đi sâu hơn vào khoa học đằng sau bảng điều khiển quang điện mặt trời.

Khoa học đằng sau các tế bào pin mặt trời

Cách hoạt động của sell năng lượng mặt trời
Cách hoạt động của sell năng lượng mặt trời

Các tấm pin mặt trời bao gồm nhiều tế bào quang điện nhỏ – có nghĩa là quang điện có thể biến ánh sáng mặt trời thành điện năng. Những tế bào này được làm bằng vật liệu bán dẫn, thường là silicon, một vật liệu có thể dẫn điện trong khi vẫn duy trì sự mất cân bằng điện cần thiết để tạo ra một điện trường.

Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào chất bán dẫn trong tế bào năng lượng mặt trời (bước 1 trong bài đánh giá mức cao của chúng ta) năng lượng từ ánh sáng, dưới dạng photon, bị hấp thụ, làm mất đi một số electron, sau đó trôi dạt tự do trong tế bào. Tế bào năng lượng mặt trời được thiết kế đặc biệt với các chất bán dẫn tích điện dương và tích điện kẹp lại với nhau để tạo ra một điện trường (xem hình bên trái để xem trực quan). Điện trường này buộc các electron trôi chảy theo một hướng nhất định – hướng tới các tấm kim loại dẫn điện nối với tế bào. Dòng này được gọi là dòng năng lượng, và cường độ dòng điện xác định lượng điện năng mà mỗi tế bào có thể tạo ra. Một khi các electron lỏng lẻo chạm vào các tấm kim loại, dòng điện sau đó được dẫn vào các dây dẫn,

Khi bảng điều khiển năng lượng mặt trời tạo ra một dòng điện, năng lượng chảy qua một loạt các dây dẫn đến một biến tần (xem bước 3 ở trên). Trong khi các tấm pin mặt trời tạo ra dòng điện trực tiếp (DC), hầu hết người tiêu thụ điện cần điện xoay chiều (AC) để cấp điện cho các tòa nhà của họ. Chức năng của biến tần là để biến điện từ DC sang AC, làm cho nó có thể sử dụng hàng ngày.

Sau khi điện được chuyển thành trạng thái có thể sử dụng (nguồn AC), nó được gửi từ biến tần đến bảng điện (còn được gọi là hộp cầu dao) [bước 4] và được phân phối khắp tòa nhà nếu cần. Hiện nay, điện sẵn có để cấp năng lượng cho đèn, thiết bị và các thiết bị điện khác bằng năng lượng mặt trời.

Bất kỳ điện nào không được tiêu thụ thông qua hộp ngắt được gửi đến lưới điện thông qua đồng hồ tiện ích (bước cuối cùng của chúng tôi, như đã nêu ở trên). Đồng hồ đo điện năng đo lưu lượng điện từ lưới điện đến tài sản của bạn và ngược lại. Khi hệ thống năng lượng mặt trời của bạn sản xuất nhiều điện hơn bạn đang sử dụng tại chỗ, đồng hồ này thực sự chạy ngược, và bạn được ghi nhận cho lượng điện dư thừa được tạo ra thông qua quá trình đo đếm ròng. Khi bạn đang sử dụng nhiều điện hơn so với mảng năng lượng mặt trời của bạn đang tạo ra, bạn kéo điện bổ sung từ lưới điện thông qua đồng hồ này, làm cho nó chạy bình thường. Trừ khi bạn đã hoàn toàn tắt lưới thông qua một giải pháp lưu trữ, bạn sẽ cần phải kéo một số năng lượng từ lưới điện, đặc biệt là vào ban đêm, khi mảng năng lượng mặt trời của bạn không sản xuất. Tuy nhiên,

Trong khi các chi tiết đằng sau năng lượng mặt trời có tính khoa học cao, nó không đưa một nhà khoa học truyền đạt những lợi ích mà việc lắp đặt năng lượng mặt trời có thể mang lại cho một chủ doanh nghiệp hoặc tài sản. Một nhà phát triển năng lượng mặt trời có kinh nghiệm có thể hướng dẫn bạn qua những lợi ích này và giúp bạn khám phá xem liệu giải pháp năng lượng mặt trời có phù hợp với doanh nghiệp của bạn hay không.

Nguồn: ST

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *