Panourile solare fotovoltaice absorb lumina solară ca sursă de energie pentru a genera curent electric curent. Un modul fotovoltaic (PV) este un ansamblu conectat de celule solare fotovoltaice, ambalate, disponibile în diferite tensiuni și wați. Modulele fotovoltaice constituie o serie fotovoltaică a unui sistem fotovoltaic care generează și furnizează energie solară în aplicații comerciale și rezidențiale.

Cea mai comună aplicare a colectării de energie solară în afara agriculturii este sistemele de încălzire a apei solare.

Modulele fotovoltaice utilizează energia lumină (fotoni) de la Soare pentru a genera energie electrică prin efectul fotovoltaic. Majoritatea modulelor folosesc celule de siliciu cristaline pe bază de wafer sau celule cu film subțire. Membrul structural (cu sarcină) al unui modul poate fi fie stratul superior, fie cel din spate. De asemenea, celulele trebuie protejate de deteriorarea mecanică și umiditate. Majoritatea modulelor sunt rigide, dar sunt disponibile și semi-flexibile bazate pe celule cu film subțire. Celulele trebuie conectate electric în serie, una la alta.

O cutie de joncțiune fotovoltaică este atașată pe partea din spate a panoului solar și este interfața sa de ieșire. Extern, majoritatea modulelor fotovoltaice folosesc conectori MC4 de tip pentru a facilita conexiunile ușor rezistente la intemperii cu restul sistemului. De asemenea, se poate utiliza interfața de alimentare USB.

Conexiunile electrice ale modulului sunt realizate în serie pentru a atinge o tensiune de ieșire dorită sau în paralel pentru a asigura o capacitate de curent dorită (amperi). Firurile conductoare care scoate curentul de pe module pot conține argint, cupru sau alte metale de tranziție non-magnetice. Diodele bypass pot fi încorporate sau utilizate extern, în cazul umbririi parțiale a modulelor, pentru a maximiza ieșirea secțiunilor modulului încă iluminate.

Unele module PV solare speciale includ concentratoare în care lumina este focalizată de lentile sau oglinzi asupra celulelor mai mici. Aceasta permite utilizarea celulelor cu un cost ridicat pe unitate de suprafață (cum ar fi arsenidul de galiu) într-un mod rentabil.

Panourile solare folosesc, de asemenea, cadre metalice constând din componente de raft, paranteze, forme reflectorizante și jgheaburi pentru a sprijini mai bine structura panoului.

În 1839, Alexandre-Edmond Becquerel a observat pentru prima dată capacitatea unor materiale de a crea o sarcină electrică prin expunerea la lumină. Deși panourile solare de premieră erau prea ineficiente pentru chiar și dispozitivele electrice simple, ele au fost folosite ca instrument pentru măsurarea luminii. Observația de către Becquerel nu a fost repetată din nou până în 1873, când Willoughby Smith a descoperit că taxa poate fi cauzată de lovirea ușoară a seleniului. După această descoperire, William Grylls Adams și Richard Evans Day au publicat „Acțiunea luminii asupra seleniului” în 1876, descriind experimentul pe care l-au folosit pentru a reproduce rezultatele lui Smith. În 1881, Charles Fritts a creat primul panou solar comercial, care a fost raportat de Fritts ca fiind „continuu, constant și cu o forță considerabilă nu numai prin expunerea la lumina soarelui, ci și la lumina slabă, difuză”. Cu toate acestea, aceste panouri solare au fost foarte ineficiente, în special în comparație cu centralele electrice pe cărbune. În 1939, Russell Ohl a creat designul celulelor solare care este utilizat în multe panouri solare moderne. El a brevetat designul său în 1941. În 1954, acest design a fost folosit pentru prima dată de Bell Labs pentru a crea prima celulă solară din siliciu viabilă comercial.

Majoritatea modulelor solare sunt produse în prezent din celule solare cu siliciu cristalin (c-Si) din siliciu multicristalin și monocristalin. În 2013, siliciul cristalin a reprezentat mai mult de 90 la sută din producția fotovoltaică la nivel mondial, în timp ce restul pieței globale este alcătuit din tehnologii cu film subțire care folosesc telurură de cadmiu, CIGS și siliciu amorf.

Tehnologiile solare emergente, de a treia generație, utilizează celule avansate de film subțire. Acestea produc o conversie de eficiență relativ ridicată pentru costul scăzut comparativ cu alte tehnologii solare. De asemenea, celulele cu mai multe joncțiuni (MJ), cu costuri ridicate, cu eficiență ridicată și ambalate sunt utilizate de preferință în panourile solare pe nave spațiale, deoarece oferă cel mai mare raport de putere generată pentru fiecare kilogram ridicat în spațiu. Celulele MJ sunt semiconductori compuși și confecționați din arsenidă de galiu (GaAs) și alte materiale semiconductoare. O altă tehnologie fotovoltaică emergentă care folosește celule MJ este fotovoltaica de concentrator (CPV).

În această pagină puteți descărca imagini PNG gratuite: Imagini PNG cu panou solar descărcare gratuită