Is gléasanna neamh-mheicniúla iad cealla gréine a úsáideann leathsheoltóirí chun solas na gréine a thiontú go leictreachas go díreach tríd an éifeacht fhótavoltach. Go hintuigthe, d'fhéadfadh daoine a cheapadh go n-éiríonn go maith le cealla gréine faoi sholas láidir na gréine, ach an amhlaidh atá i ndáiríre?
Tá an chine daonna ag baint úsáide as fuinneamh gréine le fada an lá, agus tá trí phríomhbhealach ann chun é a thiontú: tiontú fótavoltach, tiontú fótoteirmeach, agus tiontú fótocheimiceach. Tá giniúint cumhachta fótavoltach (PV), a thiontaíonn solas na gréine ina leictreachas, ar cheann de na húsáidí is éifeachtaí a bhaintear as fuinneamh gréine.
Breathnaíodh an éifeacht fhótavoltach den chéad uair sa bhliain 1839 ag an eolaí Francach Edmond Becquerel, agus tagraíonn sé do ghiniúint poitéinsil leictrigh nuair a bhuaileann solas leathsheoltóir. Níos déanaí, mhínigh Einstein an éifeacht seo ag baint úsáide as teoiric chandamach an tsolais, rud a bhuaigh Duais Nobel na Fisice dó sa bhliain 1921.
Murab ionann agus an éifeacht fhótaileictreach, a tharlaíonn nuair a bhuaileann solas seoltóir aonair, tarlaíonn an éifeacht fhótavoltach ag an teorainn idir dhá phláta leathsheoltóra. Nuair a bhíonn siad ceangailte le sreang, cruthaíonn an teorainn seo réimse leictreach, rud a ligeann don sruth sreabhadh.
Mar sin, conas a athraíonn cealla gréine solas na gréine ina leictreachas? Is speictream leathan radaíochta leictreamaighnéadaí í solas na gréine. Nuair a bhuaileann sí ceall gréine, is féidir an radaíocht a fhrithchaitheamh, a ionsú, nó a ligean tríd. Ní athraítear ach radaíocht ionsúite ina fuinneamh leictreach.
I gcás leathsheoltóirí bunaithe ar shiliceán, tá fuinneamh 1.11 volta leictreon (eV) ag teastáil chun leictreon a scaoileadh óna adamh. Ní féidir ach le fótóin a bhfuil fuinneamh níos mó ná an tairseach seo acu leictreachas a ghiniúint. Mar sin féin, cailltear fuinneamh breise ó fhótóin ardfhuinnimh mar theas, rud a chuireann le téamh an phainéil ghréine, rud a fhéadann a theocht a ardú os cionn an aeir chomhthimpeallaigh.
Murab ionann agus a chreidtear go coitianta, is fearr le cealla gréine atá bunaithe ar sileacan timpeallachtaí níos fuaire i ndáiríre, cé go bhfuil solas na gréine ag teastáil uathu fós. De réir mar a ardaíonn an teocht, táirgeann painéil ghréine níos lú fuinnimh, in ainneoin an méid céanna solas na gréine a fháil.
Laghdaíonn teochtaí arda an voltas ciorcaid oscailte den chuid is mó (an voltas nuair nach mbíonn aon sruth ag sreabhadh), cé go bhfanann an sruth gearrchiorcaid (an sruth nuair a bhíonn an chill gearrchiorcadaithe) réasúnta cobhsaí. Ciallaíonn sé seo go mbíonn éifeachtúlacht níos ísle agus cumhacht aschuir laghdaithe mar thoradh ar theochtaí níos airde.
De ghnáth, déantar tástáil ar chealla gréine ag teocht chaighdeánach 25°C (77°F). Nuair a shroicheann teocht an phainéil 60°C (140°F) nó níos airde, titeann a aschur cumhachta go suntasach. Le gach céim a mhéadaíonn an teocht, ní mhéadaíonn an sruth gearrchiorcaid ach 0.04%, agus laghdaíonn an voltas ciorcaid oscailte 0.4%.
Cé go dtiteann an éifeachtúlacht sa samhradh, bíonn táirgeadh fuinnimh foriomlán níos airde fós mar thoradh ar líonmhaireacht sholas na gréine le linn an tséasúir seo i gcomparáid le séasúir eile.
Conas Painéil Ghréine a Fhuarú
Cosúil le gléasanna leictreonacha eile, feidhmíonn painéil ghréine níos fearr i dteocht níos fuaire. Ós rud é go mbraitheann siad ar sholas na gréine seachas teas le haghaidh cumhachta, feidhmíonn siad is fearr i ndálaí geala ach fionnuara.
Chun painéil ghréine a fhuarú i rith an tsamhraidh, ar cheart dúinn scáth a chur suas? Ar ndóigh nach ea! Chuirfeadh bac a chur ar sholas na gréine deireadh le cuspóir painéil ghréine. Cad faoi ghrianchrios a chur i bhfeidhm? Ní hea, laghdódh bacainní fisiciúla ionsú solais, agus ní chabhródh modhanna ceimiceacha leis an teocht a ísliú.
I gcás painéil ghréine ar dhíonta, is bealach éifeachtach agus eacnamaíoch é aeráil nádúrtha chun iad a fhuarú. Trí na painéil a shuiteáil le bearna eatarthu agus an díon, is féidir leis an aer scaipeadh agus na painéil a fhuarú. Mar sin féin, tá sé tábhachtach duilleoga agus smionagar a choinneáil amach as an mbearna chun sreabhadh aeir a choinneáil agus róthéamh a chosc.
Chomh maith leis sin, rinne taighdeoirí staidéar ar mhodhanna fuaraithe éagsúla chun éifeachtúlacht painéal gréine a fheabhsú. Chomh maith le haeráil nádúrtha, rinneadh iniúchadh ar fhuarú aeir éigeantach agus ar fhuarú teirmeach fótavoltach (PVT), rud a thugann léargas luachmhar ar theocht painéal a ísliú agus aschur fuinnimh a mhéadú.
De réir mar a leanann cealla gréine, tosaitheoirí fuinnimh ghlan, ag comhtháthú inár saol, tugann siad leo tonn úr de réitigh ísealcharbóin atá neamhdhíobhálach don chomhshaol.
