優(yōu)質(zhì)回答:
要了解太陽能電池板的工作原理,您需要了解它們是如何制造的。許多太陽能電池板使用硅,這是地球上常見的元素之一。但由于制造質(zhì)量合適的硅晶體既困難又昂貴,因此家用太陽能系統(tǒng)通常由類似但更便宜的材料制成,例如銅、銦、鎵和硒化物(CIGS)。1它們的效率不如優(yōu)質(zhì)硅,但仍能以合理的成本提供充足的電力。
在制造過程中,會引入少量其他元素來改變硅原子的電學(xué)特性。具有額外電子的負(n型)硅條和缺少一個電子的正(p型)硅條夾在一起。該組合形成光伏電池。當多個光伏電池并排放置在玻璃下時,它們就為我們提供了普通的太陽能電池板。
每個太陽能電池板內(nèi)部都有一塊導(dǎo)電金屬板,連接到通向融合陣列組合器的電線。來自陣列的能量通過逆變器發(fā)送,逆變器將初始直流電轉(zhuǎn)換為為人造結(jié)構(gòu)供電所需的交流電。
將太陽能轉(zhuǎn)化為電能
可見光由稱為光子的不可見粒子組成。它們具有能量,但靜止質(zhì)量為零。當光子與其他粒子碰撞時,它們的能量會根據(jù)它們接觸的原子種類轉(zhuǎn)化為其他形式。大多數(shù)碰撞只產(chǎn)生熱量。
但是,當光子使原子中的電子如此激動以至于它們脫離并自由移動時,也可以產(chǎn)生電。2 n型硅電子尋找p型硅中的電子來替換它們丟失的電子,并在兩種類型之間產(chǎn)生流動。
像硅這樣的半導(dǎo)體的顯著特性使得維持電不平衡成為可能。這意味著只要光子撞擊太陽能電池板,就會有穩(wěn)定的電力供應(yīng)。電流由電線收集并傳送到整個系統(tǒng)。
影響太陽能發(fā)電的4個因素
在安裝住宅太陽能系統(tǒng)期間和之后,家庭應(yīng)考慮四個主要因素。
1.陰影。遮蔽的太陽能電池板不會產(chǎn)生與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建筑物遮擋陽光,太陽能可能不是您的佳選擇。
2.季節(jié)性。與天氣一樣,太陽能產(chǎn)量每天和每月都在變化。多云的冬日天不會像晴朗的夏日那樣富有成效。但重要的是要關(guān)注全年的情況。例如,雪有時可以反射光線并提高PV性能。所以在現(xiàn)實中,只有當面板被泥漿覆蓋時,寒冷的月份才會成為影響太陽能發(fā)電的原因。
3.傾斜。與彈球機不同,太陽能電池板可以從良好的傾斜中獲益。您家朝向的方向、它的位置、甚至您的屋頂坡度,都會對住宅太陽能系統(tǒng)的運行狀況產(chǎn)生重大影響。理想情況下,太陽能電池板的角度應(yīng)與其安裝位置的緯度相同。在大多數(shù)情況下,30度到45度之間的傾斜通常效果很好。
4.方位角。太陽方位角6是太陽光照射的羅盤方向。正午時分,太陽光在北半球來自南方,在南半球來自北方。錯誤的方位角可能會使太陽能家用面板的能量輸出減少高達35%。零方位角(面向赤道)通常是佳選擇。
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