Kas ir saules panelis?

Saules panelis ir ierīce, kas paredzēta saules staru enerģijas absorbēšanai tūlītējai lietošanai vai uzglabāšanai. Ir divi galvenie saules paneļu veidi: fotoelementu moduļi un saules siltuma kolektori. Fotoelementu moduļi ir paredzēti, lai pārvērstu saules enerģiju elektroenerģijā, lai darbinātu tādas lietas kā gaismas, datori vai automašīnas. Saules siltuma kolektori ir būvēti, lai tieši absorbētu saules enerģiju kā siltumenerģiju, un tos bieži izmanto, lai sildītu ūdeni dušā vai lai sildītu ūdeni, ko var izspiest cauri konstrukcijai, lai to uzsildītu.

Pirmā veida saules paneļi, fotoelektriskais modulis, patiesībā ir vairāku saules bateriju kolekcija. Vairāki saules paneļi ietver saules bateriju bloku vai fotoelektrisko bloku. Saules baterijas ir apvienotas vienā saules panelī, lai atvieglotu lietošanu un apjomradītus ekonomiju. Apvienojot tos pārvaldāmos paneļos, tos kļūst vieglāk transportēt un uzstādīt, un to apstrādei izmantoto elektroniku var koplietot vairākas dažādas saules baterijas.

Visizplatītākais saules paneļu veids izmanto vai nu kristālisku silīciju plāksnīšu veidā, vai plānas plēves, kas izgatavotas no silīcija vai kadmija telurīda. Gaismai nonākot pret saules paneli, daļa gaismas enerģijas tiek absorbēta pusvadītājā, kas to veido, atbrīvojot elektronus. Pēc tam šie elektroni tiek spiesti vienā virzienā, radot strāvu, kuru pēc tam var uztvert, pārveidot un izmantot, lai darbinātu visu, kam tas vajadzīgs. Tā ir diezgan vienkārša koncepcija, taču pašlaik notiek aizraujoša inovāciju un atklājumu pasaule, lai atbrīvotu saules paneļa jaudu.

Viena no aktuālākajām problēmām saistībā ar saules bateriju ir, kā iegūt visvairāk enerģijas no mazākās platības. Saules panelis ir dārgs un aizņem vietu, tāpēc tam ir jābūt gan ekonomiskam finansiāli, gan no pēdas viedokļa, lai būtu vērts tos uzstādīt, nevis atņemt elektroenerģiju no tīkla. Patēriņam paredzētie saules paneļi pašlaik darbojas ar aptuveni 5% līdz 18% efektivitāti, un šis skaits pēdējo desmit gadu laikā ir ievērojami pieaudzis. Ir izveidota spēcīga nozare, kas balstās uz novatorisku saules paneļu ražošanu, kas var absorbēt vēl vairāk saules gaismas, un šķiet, ka drīzumā būs pieejami patērētājiem pieejami saules paneļi, kas absorbē 20–30%.

Ir arī eksotiskāki plāni, lai ievērojami palielinātu efektivitāti, un daudzi teorētiskie modeļi cer uz pat 50% efektivitāti. Tas attiecas uz plašu lietojumu klāstu, sākot no māju barošanas līdz transportlīdzekļu darbināšanai un beidzot ar kosmosa kuģu darbināšanu. Vēl viens saules paneļu dizaina jauninājums mēģina padarīt pašus paneļus neticami plānus, caurspīdīgus un elastīgus, lai tos varētu novietot uz tādām lietām kā logi, praktiski novēršot to nospiedumu.

Otra veida saules paneļi, saules siltuma kolektori, ir izmantoti simtiem gadu vienā vai otrā veidā. Būtībā ideja ir ievietot ūdenstilpi traukā un panākt, lai šis konteiners absorbētu pēc iespējas vairāk gaismas enerģijas, visvienkāršāk krāsojot to melnā krāsā. Pēc tam tas uzsilda ūdeni, ko var izmantot dažādiem mērķiem. Daudzi cilvēki savu māju apsildīšanai izmanto piespiedu saules apkuri, palaižot šo karsto ūdeni pa caurulēm grīdās vai sienās, kas pēc tam izstaro un silda gaisu iekšpusē.