بسیاری از افراد هنگام خرید تجهیزات خورشیدی یا مطالعه درباره انرژی خورشیدی، تصور میکنند پنل خورشیدی و سلول خورشیدی کاملا یکسان هستند. درحالی که تفاوتهای مهمی در ساختار و کاربرد دارند.
مهمترین بخش در یک پنل خورشیدی، سلول خورشیدی است. با تابش نور خورشید به پنل، سلولهای خورشیدی انرژی نور را جذب کرده و آن را به جریان برق DC تبدیل میکنند.
از نظر ظاهری پنل خورشیدی شبیه سلول است، اما تفاوت آنها در عملکردشان مشخص میشود. سلول خورشیدی عنصر اصلی تولید برق است؛ در حالی که پنل خورشیدی مجموعهای از این سلولهاست که برق تولیدشده را جمعآوری کرده و خروجی یکپارچه ارائه میدهد. در ادامه برق DC توسط اینورترها به برق AC تبدیل شده و قابل استفاده در خانه، محل کار و تجهیزات الکتریکی است.
سلول خورشیدی چیست؟
بخش اصلی و الکترونیکی یک سیستم خورشیدی، سلول خورشیدی یا سلول فتوولتائیک است. این سلولها وظیفه دارند انرژی نور خورشید را مستقیماً به انرژی الکتریکی تبدیل کنند.
زمانی که فوتونهای نور خورشید به سطح سلول فتوولتائیک برخورد میکنند، انرژی آنها توسط مواد نیمهرسانا جذب شده و این انرژی موجب آزاد شدن الکترونها میشود؛ در نتیجه فرآیند تولید برق آغاز میگردد.
ساختار و عملکرد سلول فتوولتائیک
در ساخت سلولهای خورشیدی معمولاً از دو فناوری پلیکریستال و مونوکریستال استفاده میشود که در میان این دو، مونوکریستال رایجتر و بازدهی آن بالاتر است. بیشتر سلولهای فتوولتائیک از چند لایه تشکیل شدهاند که در میان آنها دو لایهی رسانا قرار دارد.
لایهی بالایی سلول از یک نیمهرسانا تشکیل شده که دارای الکترونهای آزاد است و بهعنوان لایهی با بار منفی (N-type) عمل میکند. لایهی پایینی نیز نیمهرسانایی است که الکترون آزاد ندارد و نقش لایهی با بار مثبت (P-type) را ایفا میکند.
با تابش نور خورشید به نیمهرسانای بالایی، انرژی فوتونها باعث آزاد شدن الکترونها شده و این الکترونها به سمت لایهی پایینی حرکت میکنند. در میان این دو لایه، یک میدان یا مانع الکتریکی طبیعی وجود دارد که جهت حرکت الکترونها را مشخص کرده و موجب ایجاد جریان الکتریکی میشود.
پس از تولید جریان الکتریکی، لایههای رسانا این جریان را به مدار خارجی و مصرفکننده منتقل میکنند. سپس الکترونها از طریق مدار به سلول بازمیگردند و این چرخه بهطور مداوم تکرار میشود.
پنل خورشیدی چیست؟
پنل خورشیدی یا ماژول فتوولتائیک از کنار هم قرار گرفتن تعداد زیادی سلول خورشیدی تشکیل میشود. هر سلول PV بهصورت مستقل تنها قادر است مقدار محدودی الکتریسیته تولید کند، اما هنگامی که سلولها در یک مجموعه و از طریق مدارهای سری و موازی به یکدیگر متصل میشوند، پنل خورشیدی قادر است انرژی الکتریکی قابلتوجهی تولید کند.
برای محافظت از سلولهای خورشیدی و اتصالات داخلی ماژول در برابر شرایط محیطی مانند باران، رطوبت و تغییرات دما، تمامی اجزا درون یک جعبه یا قاب محافظ قرار میگیرند.
تعداد سلولهای بهکار رفته در هر پنل خورشیدی، به نوع برند و اندازهی پنل انتخابی بستگی دارد؛ اما معمولاً پنلهای استاندارد بازار بین ۶۰ تا ۷۲ سلول خورشیدی دارند.
با اشتباهات رایج کاربران در خرید و نصب پنل خورشیدی بیشتر آشنا شوید.
تفاوت سلول خورشیدی، پنل خورشیدی و سیستم خورشیدی</h2>
yle=”text-align: justify;”>همانطور که اشاره شد، پنل خورشیدی از مجموعهای از سلولهای خورشیدی تشکیل میشود و سیستم خورشیدی نیز از کنار هم قرار گرفتن یک یا چند پنل خورشیدی به وجود میآید.
در واقع، هر سلول خورشیدی بهتنهایی نیز قادر است انرژی نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل کند؛ اما میزان برق تولیدشده توسط یک سلول بسیار محدود است. به همین دلیل، برای دستیابی به توان بالاتر و استفادهی عملی، چندین سلول در کنار یکدیگر قرار میگیرند و یک پنل خورشیدی را تشکیل میدهند. پنلهای خورشیدی، برق تولیدشده توسط سلولها را جمعآوری کرده و آن را به اینورتر ارسال میکنند. اینورتر هیبریدی نیز برق تولیدی را به شکلی قابل استفاده برای تجهیزات الکتریکی تبدیل میکند.
| ویژگی | سلول خورشیدی | پنل خورشیدی |
|---|---|---|
| تعریف | کوچکترین واحد تولید برق | مجموعهای از سلولها |
| وظیفه | تبدیل نور به برق | تولید توان قابل استفاده |
| ابعاد | کوچک | بزرگ |
| توان خروجی | کم | زیاد |
| کاربرد | ساخت پنل | استفاده در سیستم خورشیدی |
سوالات متداول
آیا سلول خورشیدی به تنهایی میتواند برق تولید کند؟
بله، سلول خورشیدی قابلیت تولید برق را دارد اما توانایی آن کم است. به همین دلیل معمولا از چندین سلول خورشیدی در کنار یکدیگر و بصورت پنل استفاده میشود.
آیا سلول خورشیدی همان پنل خورشیدی است؟
خیر سلول خورشیدی واحد اصلی تولید برق است اما پنل خورشیدی مجموعهای از سلولها را شامل میشود.
هر پنل خورشیدی چند سلول دارد؟
اکثر پنلهای استاندارد حدود 60 الی 70 سلول خورشیدی دارند.
