فتوولتاییک

فتوولتاییک

مهم ترین کارآیی انرژی آفتاب، تبدیل مستقیم آن به برق است. یکی از سیستم های تبدیل مستقیم انرژی تابشی به انرژی الکتریکی، سیستم فتوولتایک است. ضریب اطمینان این سلول ها بسیار بالاست، استهلاک ندارند، به هیچ وجه آلودگی تولید نمی کنند و میزان جذب انرژی آفتاب آن بسیار زیاد است.

فتوولتاییک

مهم ترین کارآیی انرژی آفتاب، تبدیل مستقیم آن به برق است. یکی از سیستم های تبدیل مستقیم انرژی تابشی به انرژی الکتریکی، سیستم فتوولتایک است. فتوولتاییک ترکیب کلمه یونانی " photo " به معنی نور و کلمه " volt " واحد انرژی الکتریکی، است . فتوولتایک یا به اختصار PV ، یکی از انواع سامانه های تولید برق از انرژی خورشیدی است.در این روش با به کارگیری سلول های خورشیدی، تولید مستقیم الکتریسیته از تابش خورشید امکان پذیر می شود .سلول های خورشیدی از نوع نیمه رسانا هستند که از سیلیسیوم یعنی دومین عنصر فراوان پوسته زمین ساخته می شوند .وقتی نور خورشید به یک سلول فتوولتاییک می تابد، بین دو الکترود منفی و مثبت اختلاف پتانسیل بروز کرده و این امر موجب جاری شدن جریان بین آنها می شود.ضریب اطمینان این سلول ها بسیار بالاست، استهلاک ندارند، به هیچ وجه آلودگی تولید نمی کنند و میزان جذب انرژی آفتاب آن بسیار زیاد است.

نحوه ایجاد سلول های فتوولتاییک

جزء اصلی سازنده سیستم های فتوولتایک، سلول های فتوولتایک هستند.سلول های فتوولتایک به نام سلولهای آفتابی(خورشیدی) نیز معروف هستند. این سلولها از مواد نیمه هادی ساخته می شوند که نور را مستقیماً به الکتریسیته تبدیل می کنند.از آنجا که سلول های فتوولتایک کوچک و شکننده هستند و نمی توانند برق زیادی تولید کنند، تعداد زیادی از آنها را در کنار هم قرار میدهند و واحدهایی میسازند که به هر کدام یک مدول  گفته می شود. مدول ها در اندازه های متنوع عرضه می شوند.با قرار دادن تعدادی از آنها کنار یکدیگر، صفحه های فتوولتایک ساخته میشود. صفحه های فتوولتایک را نیز کنار یکدیگر قرار می دهند و آرایه ها را می سازند .با ایجاد اتصال های سری و یا موازی بین مدول ها می توان ولتاژها و جریان های الکتریکی متفاوتی تولید کرد.

مزایای سلول های فتوولتاییک

  • تامین انرژی
  • بی نیازی آنها از سوخت های فسیلی
  • نامحسوس بودن تفاوت میزان تولید انرژی در بهترین و بدترین مکان از نظر تابش خورشید
  • کاهش آلودگی های زیست محیطی
  • نامحدود و در دسترس بودن انرژی آفتاب برای تبدیل به انرژی برق

 افزون بر این، به کارگیری صفحه های فتوولتایک به عنوان عناصری ساختاری در معماری، نوآوری هایی در صنعت ساختمان به وجود آورده و معنای جدیدی به معماری داده است. به کارگیری فتوولتایک که در ساختمان ها، روشی هوشمندانه است که معماری معاصر را با مفهومی جدید به سوی معماری سبز پیش می برد.

 ازمعایب این روش نیز میتوان موارد ذیل را نام برد:

·هزینه سرمایه گذاری اولیه بالا است

·وابستگی به تغییرات تابش خورشید در طی روز ها و ماههای مختلف

انواع سیستم های خورشیدی

 سیستمهای خورشیدی فتوولتاییک بر اساس نحوه استفاده به دو دسته متصل به شبکه و مستقل از شبکه تقسیم بندی می شوند

دسته اول : بیشتر در مناطق شهری و نزدیک به شبکه برق استفاده میشود. از مزایای آن کاهش مصرف برق بوده و میتواند نیاز به انرژی را تا حد قابل قبولی در ساعات روز برآورده کند.

دسته دوم: بیشتر در مناطق دور از شهر یا دور از شبکه برق کاربرد داشته و به طور کاملا مستقل در طول شبانه روز وظیفه تأمین برق را بر عهده دارد.

اولین خانه ”انرژی مثبت“ دنیا خانه آفتابگردان

برترین تکنولوژی های دنیا نیز آنهایی هستند که از طبیعت و قوانین جاری در آن الهام گرفته اند. خانه ی گردان خورشیدی، به طور کامل از مزیت انرژی خورشیدی بهرمند میشود زیرا متناسب با زاویه ی تابش نور خورشید، میچرخد. این منجر میشود تا فضای داخلی خانه نیز از طریق پنجره های سه گانه به بهترین شکل ممکن از نور طبیعی خورشیدی بهرمند شود. بنابراین، پنل های خورشیدی و لوله های گرمایشی خورشیدی که در بام خانه نصب شده اند به خوبی با گرمای خورشیدی تغذیه میشوند. این نمونه ، اولین خانه ی مدرن ”انرژی-مثبت“ در دنیا است. این خانه به طوری زمانبندی شد تا در طول روز، همراه با خورشید، 5۵2 درجه بچرخد.