’S e innealan neo-mheacanaigeach a th’ ann an ceallan grèine a bhios a’ cleachdadh leth-sheoladairean gus solas na grèine a thionndadh gu dealan gu dìreach tro bhuaidh photovoltaic. Gu h-intuitive, is dòcha gum bi daoine a’ smaoineachadh gu bheil ceallan grèine a’ soirbheachadh fo sholas làidir na grèine, ach an e sin a’ chùis dha-rìribh?
Tha a’ chinne-daonna air lùth na grèine a chleachdadh o chionn fhada, le trì prìomh dhòighean air a thionndadh: tionndadh photovoltaic, tionndadh photothermal, agus tionndadh photochemical. Tha gineadh cumhachd photovoltaic (PV), a bhios ag atharrachadh solas na grèine gu dealan, mar aon de na cleachdaidhean as èifeachdaiche de lùth na grèine.
Chaidh buaidh nam fòto-bholtaigeach fhaicinn an toiseach ann an 1839 leis an t-saidheansair Frangach Edmond Becquerel, agus tha e a’ toirt iomradh air gineadh comas dealain nuair a bhuaileas solas leth-chonnsair. Nas fhaide air adhart, mhìnich Einstein a’ bhuaidh seo a’ cleachdadh teòiridh cuantamach solais, a choisinn dha Duais Nobel ann am Fiosaigs ann an 1921.
Eu-coltach ris a’ bhuaidh foto-dealain, a thachras nuair a bhuaileas solas aon stiùiriche, bidh a’ bhuaidh photovoltaic a’ tachairt aig a’ chrìoch eadar dà phlàta leth-chonnsachaidh. Nuair a tha iad ceangailte le uèir, cruthaichidh a’ chrìoch seo raon dealain, a’ leigeil le sruth sruthadh.
Mar sin, ciamar a bhios ceallan grèine a’ tionndadh solas na grèine gu dealan? Tha solas na grèine na speactram farsaing de rèididheachd electromagnetic. Nuair a bhuaileas e cealla grèine, faodar an rèididheachd a nochdadh, a ghabhail a-steach, no a dhol troimhe. Chan eil ach rèididheachd a chaidh a ghabhail a-steach air a thionndadh gu lùth dealain.
Airson leth-sheoltairean stèidhichte air silicon, feumar lùth de 1.11 bholt dealanach (eV) gus dealanach a bhualadh a-mach às an dadam aige. Chan urrainn ach do fotonan le lùth nas motha na an stairsneach seo dealan a chruthachadh. Ach, thèid cus lùth bho fotonan le lùth nas àirde a chall mar theas, a’ cur ri teasachadh a’ phannail grèine, a dh’ fhaodas a theodhachd a thogail os cionn an èadhair mun cuairt.
An aghaidh a’ chreidimh a tha cumanta, is fheàrr le ceallan grèine stèidhichte air silicon àrainneachdan nas fhuaire, eadhon ged a dh’ fheumas iad solas na grèine fhathast. Mar a bhios an teòthachd ag èirigh, bidh pannalan grèine a’ dèanamh nas lugha de lùth, a dh’ aindeoin an aon uiread de sholas na grèine fhaighinn.
Bidh teòthachd àrd gu ìre mhòr a’ lughdachadh bholtaids na cuairte fosgailte (am bholtaids nuair nach eil sruth a’ sruthadh), ged a tha an sruth geàrr-chuairt (an sruth nuair a tha an cealla air a chuairteachadh goirid) fhathast seasmhach gu ìre mhath. Tha seo a’ ciallachadh gu bheil teòthachd nas àirde a’ leantainn gu èifeachdas nas ìsle agus cumhachd toraidh nas lugha.
Mar as trice, bidh ceallan grèine air an deuchainn aig teòthachd àbhaisteach de 25°C (77°F). Nuair a ruigeas teòthachd a’ phannail 60°C (140°F) no nas àirde, bidh an toradh cumhachd aige a’ tuiteam gu mòr. Airson gach ceum a dh’àrdaicheas an teòthachd, chan eil an sruth geàrr-chuairt ag àrdachadh ach le 0.04%, agus tha am bholtadh cuairt fhosgailte a’ lùghdachadh le 0.4%.
Ged a thuiteas èifeachdas as t-samhradh, bidh pailteas solas na grèine aig an t-seusan seo fhathast a’ leantainn gu cinneasachadh lùtha iomlan nas àirde an taca ri ràithean eile.
Mar a chuireas tu pannalan grèine air fhuarachadh
Coltach ri innealan dealanach eile, bidh pannalan grèine ag obair nas fheàrr ann an teòthachd nas fhuaire. Leis gu bheil iad an urra ri solas na grèine seach teas airson cumhachd, bidh iad ag obair as fheàrr ann an suidheachaidhean soilleir ach fionnar.
Gus pannalan grèine fhuarachadh tron t-samhradh, am bu chòir dhuinn sgàil a chuir suas? Gu dearbh chan eil! Bhiodh bacadh air solas na grèine a’ cur às do adhbhar pannal grèine. Dè mu dheidhinn a bhith a’ cur grian-grèine air? Chan eil, bhiodh cur bacadh corporra a’ lughdachadh gabhail solais, agus cha chuidicheadh dòighean ceimigeach le bhith a’ lughdachadh na teòthachd.
Airson pannalan grèine air mullach an taighe, tha fionnarachadh nàdarrach na dhòigh èifeachdach is eaconamach airson an fhuarachadh. Le bhith a’ stàladh nam pannalan le beàrn eatorra agus am mullach, leigidh sin le èadhar cuairteachadh agus na pannalan fhuarachadh. Ach, tha e cudromach duilleagan is sprùilleach a chumail a-mach às a’ bheàrn gus sruth-adhair a chumail suas agus casg a chuir air cus teasachadh.
Tha luchd-rannsachaidh cuideachd air diofar dhòighean fuarachaidh a sgrùdadh gus èifeachdas pannalan grèine a leasachadh. A bharrachd air fionnarachadh nàdarrach, chaidh fuarachadh èadhair èiginneach agus fuarachadh teirmeach-fòto-bholtaigeach (PVT) a sgrùdadh, a’ tabhann lèirsinn luachmhor air teòthachd pannalan a lughdachadh agus toradh lùtha a bhrosnachadh.
Mar a bhios ceallan grèine, tosgairean lùth glan, a’ sìor fhàs a-steach do ar beatha, bidh iad a’ toirt leotha tonn ùr de fhuasglaidhean ìosal-charboin, càirdeil don àrainneachd.
