آیا پنل های خورشیدی از نور خورشید برای تولید برق استفاده میکنند یا از گرمای آن؟

امروزه استفاده از سیستم های تجدیدپذیر نظیر سیستم های خورشیدی با استقبال زیادی روبه رو شده است. یکی از باور های رایجی که در بین عموم مردم این است که هر چقدر شدت گرما بیشتر باشد صفحات خورشیدی برق بیشتری تولید می کند. در این مقاله میخوایم به عوامل تاثیر گذار بر تولید پنل خورشیدی بپردازیم و همچنین پاسخ این سوال را که رابطه پنل خورشیدی با نور و گرما به چه صورت است را بدهیم.

ما به دو صورت میتوانیم از انرژی خورشید استفاده کنیم :
1. گرما
2. نور

انرژی گرمای خورشید:

در این حالت ما میتوانیم از انرژی خورشید به عنوان یک منبع گرما استفاده کنیم. برای مثال میتوان از این انرژی برای گرم کردن آب خانه، پخت و پز و در برخی از موارد میتوان از این انرژی برای تبدیل آب به بخار و در نهایت چرخش توربین در نیروگاه های حرارتی برای تولید برق استفاده کرد. منتها این موضوع که پنل های خورشیدی با گرما کار می کنند درست نیست و دارای پیچیدگی بیشتری نبست به سایر سیستم های حرارتی دارد. که در ادامه به آن می پردازیم

انرژی نوری خورشید:

پنل خورشیدی نور خورشید را مستقیم به انرژی الکتریسیته تبدیل می کند که به این پدیده فتوولتائیک می گویند، در واقع پنل خورشیدی انرژی خود را از نور می گیرید نه گرما، یعنی هر چه نور بیشتری به پنل ها برخورد کند و جای آن هم خنک باشد تولید بهتری خواهد داشت.

دمای استاندارد پنل های خورشیدی 77 درجه فارنهایت (یا 25 درجه سانتیگراد) است. هر چه شدت داغی پنل ها بالاتر می رود، پنل های خورشیدی تولید آنها کاهش می یابند. یکی از ویژگی های پنل های با کیفیت این است که کاهش تولید پنل در اثر افزایش دما زیاد نباشد.

یک روز زمستانی را تصور کنید. این بهترین شرایط برای تولید برق توسط پنل های خورشیدی می باشد. حتی برف می تواند با انعکاس نور خورشید بر روی پنل ها باعث شود تا انرژی بهتری تولید کند.( البته تا زمانی که پنل ها را نپوشاند)

سلول‌های فتوولتائیک مربوط به پنل‌های خورشیدی عمدتاً از طیف مرئی نور برای تولید برق استفاده می‌کنند. مقداری از این نور برای چشم انسان قابل مشاهده است و برخی از آن – مانند نور مادون قرمز و ماوراء بنفش و غیره قابل مشاهده نیستند. ابرها ممکن است قسمت زیادی از نور مرئی را مسدود کنند، اما کل طیف را مسدود نمی‌کنند.

سایر عوامل دخیل در تولید انرژی

یکی دیگر از عواملی که بر تولید پنل های خورشیدی تاثیر زیادی دارد زاویه مربوط به نصب پنل ها می باشد. بهترین حالت این است که همواره صفحات خورشیدی به صورت عمود رو به آفتاب باشند. با توجه به اینکه معمولا صفحات خورشیدی به صورت ثابت روی سقف خانه ها قرار میگیرند این امکان وجود ندارد که صفحات همواره بر آفتاب عمود باشند، لذا به منظور دستیبابی به حد اکثر توان با توجه به زاویه ثابت نصب پنل ها می بایست زاویه ای را انتخاب کنیم که تولید میانگین سالانه پنل ها در حداکثر حالت خود باشد.

مقدار نور نیز در تولید انرژی نقش دارد. موقعیت مکانی یک خانه می تواند نقش مهمی نیز در میزان نور ورودی به صفحات خورشیدی داشته باشد. به عنوان مثال، خانه ای در دامنه تپه ممکن است صبح ها نور زیادی داشته باشد اما بعد از ظهر زیاد نور نداشته باشد. بسیاری از خانه ها با سایه درختان و سایر موانع مشکل دارند و گرد و غبار یا برگ ها نیز می توانند خروجی را کاهش دهند.

همه عواملی که تاکنون مورد بحث قرار گرفته اند بر تولید انرژی یک سیستم خورشیدی تأثیر می گذارند. همچنین مطمئن شوید که سیستم در آزمون زمان مقاومت خواهد کرد. علت اصلی فرسودگی پنل های خوشیدی، خوردگی و ترک های کوچک در سلول های خورشیدی است که تقریباً دیده نمی شود ولی خروجی پنل ها را کاهش می دهد. پنل‌های خورشیدی طوری طراحی شده اند که طول عمر آن ها حدود 40 سال باشد.
استفاده از منابع تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی تاثیرات زیست محیطی بسیار خوبی دارد که میتوان آن را به عنوان بزرگترین مزیت سیستم های تجدیدپذیر در نظر گرفت. برای مثال استفاده از صفحات خورشیدی برای تولید برق می تواند سبب کاهش دی اکسید کربن مربوط به نیروگاه های فصیلی شود.