Бо афзоиши талабот ба энергия дар сатҳи ҷаҳонӣ ва афзоиши огоҳӣ дар бораи муҳити зист, ба энергияи офтобӣ, ки як захираи тоза ва барқароршаванда аст, таваҷҷӯҳи бештар зоҳир мешавад. Системаҳои фотоэлектрикии бомӣ (ФЭ), ки усули муассири истифодаи энергияи офтобӣ мебошанд, дар бисёр кишварҳо ва минтақаҳо ба таври васеъ истифода шудаанд. Дар ин мақола тарзи кори системаҳои ФЭ-и бомӣ, аз ҷумла ҷузъҳои асосии онҳо, раванди табдили фотоэлектрикӣ ва истеҳсоли энергия шарҳ дода шудааст.
1. Ҷузъҳои асосии системаи фотоэлектрикии бомпӯшӣ
Системаи фотоэлектрикии бомӣ аз якчанд ҷузъҳои асосӣ, аз ҷумла панелҳои офтобӣ (модулҳои фотоэлектрикӣ), инвертер, системаҳои васлкунӣ, кабелҳо ва қуттии тақсимот иборат аст.
Панелҳои офтобӣ: Ҳамчун ҷузъи асосии системаи фотоэлектрикии бом, панелҳои офтобӣ аз якчанд батареяҳои офтобӣ иборатанд, ки одатан аз кремний истифода мебаранд. Силикон дорои самаранокии аълои табдили фотоэлектрикӣ мебошад, ки имкон медиҳад нури офтоб ба нерӯи барқ табдил дода шавад. Се намуди асосии панелҳои офтобӣ мавҷуданд: монокристаллӣ, поликристаллӣ ва кремнийи аморфӣ. Панелҳои монокристаллӣ самаранокии баландтаринро пешниҳод мекунанд, аммо нисбатан гаронтаранд.
Инвертер: Вазифаи инвертер табдил додани ҷараёни мустақим (DC)-и тавлидшуда аз ҷониби панелҳои офтобӣ ба ҷараёни тағйирёбанда (AC) барои истифода дар дастгоҳҳои рӯзгор ё саноатӣ мебошад. Фаъолияти инвертер мустақиман ба самаранокӣ ва устувории системаи фотоэлектрикӣ таъсир мерасонад, аз ин рӯ ҳангоми интихоби инвертер бояд омилҳо ба монанди самаранокии табдилдиҳӣ, омили қувва ва эътимоднокӣ ба назар гирифта шаванд.
Системаи васлкунӣ: Системаи васлкунӣ барои насб ва мустаҳкам кардани панелҳои офтобӣ дар бом истифода мешавад, ки имкон медиҳад кунҷ ва самт барои таъсири ҳадди аксар ба нури офтоб танзим карда шавад. Намудҳои системаҳои васлкунӣ васлкунакҳои собит, пайгирӣ ва танзимшавандаро дар бар мегиранд, ки ҳар кадоме барои сохторҳо ва ниёзҳои гуногуни бом мувофиқанд.
Кабелҳо ва қуттии тақсимот: Кабелҳо панелҳои офтобӣ, инвертер ва шабакаро пайваст мекунанд ва барқро интиқол медиҳанд. Қуттии тақсимот системаи фотоэлектрикиро муҳофизат мекунад ва аз мушкилоте ба монанди ҷараёни аз ҳад зиёд ва шиддати аз ҳад зиёд пешгирӣ мекунад.
2. Раванди табдили фотоэлектрикӣ дар системаҳои фотоэлектрикии бомпӯшӣ
Раванди табдили фотоэлектрикии системаҳои фотоэлектрикии бомӣ асосан ба таъсири фотоэлектрикӣ дар физика асос ёфтааст. Вақте ки нури офтоб ба панелҳои офтобӣ мерасад, фотонҳо бо электронҳо дар маводи нимноқилӣ ҳамкорӣ мекунанд ва барқ тавлид мекунанд. Ин аст тарзи кор:
Ҷабби фотонҳо: Фотонҳо дар нури офтоб аз ҷониби маводи нимноқил дар панели офтобӣ ҷаббида мешаванд.
Таъсири фотоэлектрикӣ: Энергияи фотонҳо электронҳоро дар маводи нимноқил ба вуҷуд меорад, ки боиси аз минтақаи валентӣ ба минтақаи ноқилӣ ҷаҳидан ва ҷуфтҳои электрон-сӯрохиро ба вуҷуд меорад. Электронҳои озод ва сӯрохиҳои боқимонда ҳангоми ҳаракат барқ ба вуҷуд меоранд.
Ҷудошавии заряд ва тавлиди ҷараён: Дар зери майдони электрикии дохилии ҳуҷайра, электронҳо ва сӯрохиҳои тавлидшуда ҷудо мешаванд ва ба самти муқобил ҳаракат мекунанд, ки фарқияти шиддатро ба вуҷуд меорад ва ҷараёнро ба вуҷуд меорад.
3. Энергияи баромад ва истифода
Нерӯи барқе, ки аз ҷониби панелҳои офтобӣ тавлид мешавад, одатан дар шакли ҷараёни доимӣ аст ва барои истифодаи хонавода ё саноатӣ бояд тавассути инвертер ба ҷараёни тағйирёбанда табдил дода шавад. Илова бар ин, системаҳои фотоэлектрикӣ метавонанд нерӯи барқи зиёдатиро дар батареяҳо барои истифодаи баъдӣ нигоҳ доранд.
Дар системаҳои тақсимшудаи фотоэлектрикӣ, нерӯи барқи тавлидшуда асосан аз ҷониби соҳиб истифода мешавад, дар ҳоле ки ҳар гуна нерӯи изофиро метавон ба шабака баргардонд. Ин модели "истеъмоли худӣ бо нерӯи изофии воридшуда ба шабака" на танҳо хароҷоти нерӯи барқро коҳиш медиҳад, балки ба ҳифзи муҳити зист низ мусоидат мекунад.
4. Бартариҳо ва дурнамои татбиқи фотоэлектрикҳои бомпӯш
Боми фотоэлектрикӣ як роҳи ҳалли тоза ва бе ифлосшавӣ бо бартариҳои назаррас аст. Аввалан, энергияи офтобӣ як манбаи барқароршаванда буда, таъминоти устувори энергияро таъмин мекунад. Дуюм, системаҳои фотоэлектрикӣ бо биноҳо ба таври бефосила муттаҳид мешаванд, эстетикаро беҳтар мекунанд ва ҳамзамон сояафканӣ ва изолятсияро таъмин мекунанд ва бо ин васила роҳати биноро беҳтар мекунанд.
Бо пешрафтҳо дар технологияи фотоэлектрикӣ ва коҳиши хароҷот, системаҳои фотоэлектрикӣ дар бомҳо васеътар истифода мешаванд. Дар бахшҳои тиҷоратӣ ва саноатӣ, системаҳои фотоэлектрикӣ дар бомҳо нерӯи тоза ва камхарҷро пешниҳод мекунанд, ки хароҷоти энергияро кам мекунад ва манфиатҳои иқтисодиро беҳтар мекунад. Барои биноҳои истиқоматӣ, системаҳои фотоэлектрикӣ дар бомҳо метавонанд нерӯи барқи хонаводаро таъмин кунанд ва ҳар гуна нерӯи изофии он барои даромади иловагӣ ба шабака фурӯхта шавад. Илова бар ин, ҳукуматҳои миллӣ ва маҳаллӣ саноати фотоэлектрикиро сахт дастгирӣ мекунанд ва сиёсатҳоеро барои ҳавасмандгардонии насби фотоэлектрикӣ амалӣ мекунанд.
Хулоса, системаҳои фотоэлектрикии бомӣ бар асоси таъсири фотоэлектрикӣ кор мекунанд, ки нури офтобро тавассути панелҳои офтобӣ ба нерӯи барқ табдил медиҳанд ва онро тавассути инвертерҳо ба дастгоҳҳои барқӣ таъмин мекунанд. Ҳамчун манбаи тоза ва барқароршавандаи энергия, фотоэлектрикии бомӣ бартариҳои назаррас ва дурнамои истифодаи умедбахшро пешниҳод мекунад.
