Eguzki-zelulak gailu ez-mekanikoak dira, erdieroaleak erabiltzen dituztenak eguzki-argia zuzenean elektrizitate bihurtzeko efektu fotovoltaikoaren bidez. Intuitiboki, jendeak pentsa lezake eguzki-zelulek eguzki-argia biziki hazten direla, baina benetan horrela al da?
Gizateriak aspalditik erabili izan du eguzki-energia, eta hiru modu nagusi erabili izan ditu hura bihurtzeko: bihurketa fotovoltaikoa, bihurketa fototermikoa eta bihurketa fotokimikoa. Energia fotovoltaikoa (PV) sortzea, eguzki-argia elektrizitate bihurtzen duena, eguzki-energiaren erabilerarik eraginkorrenetako bat da.
Efektu fotovoltaikoa Edmond Becquerel zientzialari frantziarrak ikusi zuen lehen aldiz 1839an, eta argia erdieroale bati jotzen dionean potentzial elektriko baten sorrera adierazten du. Geroago, Einsteinek efektu hau azaldu zuen argiaren teoria kuantikoa erabiliz, eta horri esker 1921eko Fisikako Nobel Saria irabazi zuen.
Argia eroale bakar bati eragiten dionean gertatzen den efektu fotoelektrikoaren aldean, efektu fotovoltaikoa bi plaka erdieroaleen arteko mugan gertatzen da. Hari batez konektatzen direnean, muga horrek eremu elektriko bat sortzen du, korrontea igarotzea ahalbidetuz.
Beraz, nola bihurtzen dute eguzki-zelulek eguzki-argia elektrizitate? Eguzki-argia erradiazio elektromagnetikoaren espektro zabala da. Eguzki-zelula batera iristen denean, erradiazioa islatu, xurgatu edo zeharkatu egin daiteke. Xurgatutako erradiazioa bakarrik bihurtzen da energia elektriko.
Siliziozko erdieroaleetan, 1,11 elektroi-volteko (eV) energia behar da elektroi bat bere atomotik askatzeko. Atalase hori baino energia handiagoa duten fotoiek bakarrik sor dezakete elektrizitatea. Hala ere, energia handiagoko fotoien gehiegizko energia bero gisa galtzen da, eguzki-panelaren berotzeari lagunduz, eta horrek bere tenperatura giro-airearen gainetik igo dezake.
Jendeak uste duenaren aurka, siliziozko eguzki-zelulek ingurune freskoagoak nahiago dituzte, nahiz eta eguzki-argia behar duten oraindik. Tenperaturak igotzen diren heinean, eguzki-panelek energia gutxiago sortzen dute, eguzki-argia kopuru bera jaso arren.
Tenperatura altuek zirkuitu irekiko tentsioa murrizten dute batez ere (korronterik ez dagoenean tentsioa), nahiz eta zirkuitulaburreko korrontea (zelula zirkuitulaburra dagoenean dagoen korrontea) nahiko egonkor mantentzen den. Horrek esan nahi du tenperatura altuagoek eraginkortasun txikiagoa eta irteerako potentzia txikiagoa dakartela.
Eguzki-zelulak normalean 25 °C-ko (77 °F) tenperatura estandarrean probatzen dira. Panelaren tenperatura 60 °C-ra (140 °F) edo gehiagora iristen denean, bere potentzia nabarmen jaisten da. Tenperaturan gradu igotzen den bakoitzean, zirkuitulaburreko korrontea % 0,04 baino ez da handitzen, zirkuitu irekiko tentsioa, berriz, % 0,4 jaisten da.
Udan eraginkortasuna jaisten den arren, urtaro honetako eguzki-argiaren ugaritasunak energia-ekoizpen orokorra handiagoa dakar beste urtaroekin alderatuta.
Eguzki-panelak nola hoztu
Beste gailu elektroniko batzuek bezala, eguzki-panelek hobeto funtzionatzen dute tenperatura freskoagoetan. Energia lortzeko beroaren ordez eguzki-argia erabiltzen dutenez, hobeto funtzionatzen dute baldintza argitsu baina freskoetan.
Udan eguzki-panelak hozteko, itzala jarri beharko genuke? Noski ezetz! Eguzki-argia blokeatzeak eguzki-panel baten helburua baliogabetuko luke. Eguzkitako krema aplikatzea zer? Ez, hesi fisikoak aplikatzeak argiaren xurgapena murriztuko luke, eta metodo kimikoek ez lukete tenperatura jaisten lagunduko.
Teilatuetako eguzki-paneletarako, aireztapen naturala modu eraginkor eta ekonomikoa da hozteko. Panelak teilatuaren eta haien artean tarte bat utziz instalatzeak airea zirkulatu eta panelak hozten uzten du. Hala ere, garrantzitsua da hostoak eta hondakinak tartetik kanpo mantentzea, aire-fluxua mantentzeko eta gehiegi berotzea saihesteko.
Ikertzaileek hainbat hozte-metodo ere aztertu dituzte eguzki-panelen eraginkortasuna hobetzeko. Aireztapen naturalaz gain, aire behartuko hoztea eta hozte fotovoltaiko-termikoa (PVT) aztertu dira, panelen tenperaturak jaisteko eta energia-irteera handitzeko informazio baliotsua eskainiz.
Eguzki-zelulak, energia garbiaren igorle direnak, gure bizitzetan integratzen jarraitzen duten heinean, karbono gutxiko eta ingurumena errespetatzen duten irtenbide berri bat dakarte eurekin.
