太陽光発電技術は長い間、再生可能エネルギーとオフグリッド電力の定番となってきました。発電には可動部品やダムを張った川、化石燃料の燃焼は必要ありません。代わりに、太陽エネルギーは固体太陽電池と光の中の光子との間の特定の相互作用を利用して電子の流れを作り出し、太陽エネルギーを使用可能な電気に変換します。
太陽エネルギーの採取の種類
太陽熱温水システムや、溶融塩を利用して蒸気タービンを回転させる集光型太陽光発電所など、 さまざまな種類の太陽光エネルギー採取技術があります。しかし、 太陽光パネル は、住宅、商業、産業の電力技術で使用される最も一般的な発電方法です。
従来の太陽エネルギー収集で使用される4つの重要なソーラー パネル部品を見てみましょう。
1.太陽電池：光エネルギーを電気エネルギーに変換する
太陽光パネルの光電池は、太陽エネルギー収集技術においておそらく最も重要な構成要素であり、太陽の光が電気に変換される場所です。太陽電池は多数の大型半導体ウェハーで構成されており、それらを組み合わせることで太陽エネルギーを吸収する大きな表面積が形成されます。これらの半導体は小さなワイヤのネットワークに接続され、それらが組み合わさって太陽電池パネルの出力回路部分を形成します。
2.ソーラーパネルコネクタと導体：安全で確実なエネルギーの流れ
コネクタ と導体は、エネルギーを安全かつ効率的に収集し、使用場所まで伝送するために不可欠なソーラーパネル部品です。ソーラーパネルは 常に 屋外に設置されるため、湿気、紫外線、風、雹、その他の自然現象と接触してもショートしたり、切断したり、劣化したりしない堅牢なコネクタを実装する必要があります。
太陽光パネルを太陽光発電インフラの残りの部分と組み合わせる太陽光発電コネクタ は、多くの場合、IP67以上の定格を備えています。これにより、極端な気象条件にさらされてもパフォーマンスが低下しないことが保証されます。これらのコネクタは、大規模な商用PVシステムでは数千ボルトに達することもある高DC電圧を安全に伝送することもできます。
3.太陽光パネル電力インバーター：太陽エネルギーシステムの頭脳
PVの物理的性質を考慮すると、太陽光発電エネルギー収集システムは本質的にDC電流を生成します。しかし、交流電流の方が効率が良いため、世界中のエネルギー配電システムでは送電に交流電流を利用しています。したがって、PVソーラーパネルを電源と連動して使用するには、太陽エネルギーシステムからのDC電流をAC電流に変換する必要があります。
ここで インバータ の出番です。インバータがなければ、パネルからの電力は行き場がありません。インバータは、 抵抗器、 コンデンサ、 トランジスタ、 インダクタ、 トランスなどのさまざまな部品で構成されています。多数のソーラーインバータ技術により、オフグリッドおよびグリッド接続の多くのソーラーアーキテクチャ、住宅用と商業用の両方のアプリケーション向けのさまざまな電圧構成、さらにはエネルギー貯蔵装置を充電してエネルギーを効率的に収集および分配できるインバータにも対応できます。
4.太陽エネルギー貯蔵とバッテリー：電力網のオン/オフでの生活
ほぼすべてのエネルギー消費アプリケーションでは、電力の使用は断続的です。製造施設では、一日の始業時に機械に電力を供給するためにほとんどのエネルギーが使用されます。住宅では、日光のない時間帯に電力の大部分が消費されます。しかし、太陽エネルギーは、これらのエネルギー消費パターンよりもはるかに安定しています。
夜間は太陽エネルギーの収集は最小限に抑えられ、日中はほぼ一定になります。つまり、エネルギー需要が低い期間に電力が収穫され、これらのリソースを貯蔵する必要があるということです。現在、この余剰エネルギーを貯蔵する方法には、オングリッドとオフグリッドの2つがあります。オングリッド設定は、地元の電力会社のシステムに接続されます。オフグリッドエネルギー貯蔵は、バッテリーネットワークの使用など、さまざまな方法で実現できるスタンドアロンの電力システムです。グリッドストレージは、新たに収穫された電気をグリッドインフラストラクチャに戻し、それをエネルギープロバイダーに効果的に販売して、彼らの膨大な電力貯蔵技術を活用することに依存しています。
太陽光パネル部品の将来の革新
太陽エネルギーは二酸化炭素排出量が少ないため、ますます効率が高まり、広く採用される発電方法となっています。能力の増大により、太陽光パネル部品に関するイノベーションは、効率を最適化し、ほぼすべての分野でより広範な使用を保証する上で不可欠になります。