Leitfaden zur Einführung von Solarmodulen für Wohnhäuser für Hausbesitzer

Stellen Sie sich vor, Ihr Dach verwandelt sich von einer einfachen Wetterbarriere in eine kontinuierliche Energiefabrik.Jüngste Branchenumfragen zeigen, daß mehr als drei Viertel der Hausbesitzer die Sonnenenergie als eine vernünftige Investition betrachten.Aber wie genau wandeln diese scheinbar einfachen Panels Sonnenlicht in Strom um, der unser tägliches Leben antreibt?

Dieser Artikel untersucht die innere Funktionsweise von Solarzellen, untersucht jede Kernkomponente und wie sie gemeinsam Sonnenlicht in saubere, zuverlässige Energie umwandeln.Wir werden die Funktion detaillieren., Materialien und neuesten Technologien hinter jedem Element, um Hausbesitzern, die den Übergang zur Solarenergie in Erwägung ziehen, eine klare Orientierung zu geben.

Solarzellen, auch Photovoltaikzellen genannt, dienen als Kern jeder Solarzelle.Wenn Photonen vom Sonnenlicht die Zelloberfläche treffenSie erregten Elektronen in den Siliziumatomen und ließen sie sich befreien und fließen als elektrischer Strom.

Die Art der Solarzellentechnologie bestimmt die Gesamtleistung und die ideale Anwendung eines Panels.

• Monokristallines Silizium:Die effizienteste Mainstream-Option, diese Zellen sind aus einem einzigen reinen Silizium-Kristall mit einer einheitlichen Struktur hergestellt, die die Lichtabsorption und -umwandlung maximiert.
• Polycrystallines Silizium:Billiger, aber etwas weniger effizient bilden sich diese Zellen, wenn mehrere Siliziumkristalle zusammen schmelzen und abkühlen, was zu einer weniger einheitlichen Struktur führt, die zu geringem Energieverlust führt.
• PERC (passivisierter Emitter und hintere Zelle):Die PERC-Technologie, die sowohl für mono- als auch für polykristalline Zellen eine Verbesserung darstellt, fügt eine Passivierungsschicht an der hinteren Oberfläche hinzu, die das nicht absorbierte Licht durch die Zelle reflektiert und so die Effizienz erhöht.
• mit einer Dicke von mehr als 0,05 mmDiese leichten, flexiblen Platten, die anstelle von Siliziumwafern ultradünne Schichten aus Photovoltaik-Material verwenden, bieten in der Regel eine geringere Effizienz und eine kürzere Lebensdauer.sie besser für kommerzielle als für Wohnprojekte geeignet machen.

Die oberste Schicht der meisten Solarzellen besteht aus gehärtetem Glas, das etwa 75% des Gesamtgewichts einer kristallinen Siliziumplatte ausmacht.Diese erste Verteidigungslinie schützt empfindliche Solarzellen vor Witterung und SchmutzDie Hersteller wählen gehärtetes Glas, weil es etwa viermal stärker als normales Glas ist und Jahrzehnte zuverlässigen Betrieb unter rauen Bedingungen gewährleistet.

Auch das klarste Glas reflektiert etwas Sonnenlicht, wobei Studien einen Absorptionsverlust von etwa 4% zeigen.Um zu kompensieren, über 90% der modernen Platten enthalten antireflektierende Beschichtungen, die mehr Licht einfangen und die Gesamtwirksamkeit verbessern.

Die Solarzellen sind zwischen dem oberen Glas und dem unteren Rückblatt eingeklemmt und in eine schützende Verkapselungsschicht eingeschlossen.Dieses Material verbindet alle Bauteile und schützt die Zellen vor Feuchtigkeit und Umweltschäden, die zu langfristiger Verschlechterung führen könntenDas Verkapselungsmittel hält auch die elektrische Isolierung zwischen den Schichten aufrecht, während es transparent genug bleibt, damit das Sonnenlicht die Zellen erreicht.

Das häufigste Verkapselungsmittel ist Ethylenvinylacetat (EVA), ein flexibles, langlebiges und kostengünstiges Material, das dem Polster in Laufschuhe ähnelt.Einige Hersteller verwenden Polyolefin-Elastomere (POE), um die Langlebigkeit zu erhöhen.

Wenn man ein Solarpanel umdreht, zeigt man die Rückseite einer langlebigen Polymer- (Plastik-) Schicht, die die Zellen vor Feuchtigkeit und UV-Strahlung schützt und gleichzeitig eine entscheidende elektrische Isolierung und strukturelle Unterstützung bietet.

Da das Abbauverhalten der Rückplatte eine Hauptursache für Effizienzverluste und verkürzte Lebensdauer der Platten ist, wählen die Hersteller diese Materialien sorgfältig aus.Die meisten Standard "einseitigen" Platten verwenden farbige Polymer-Rückblätter (typischerweise weiß oder schwarz)Im Gegensatz dazu fangen bifaziale Paneele das Sonnenlicht von beiden Seiten auf und verwenden in der Regel eine "Dual-Glass"-Struktur mit Glasschichten, die die Rückseite ersetzen.Dieser Ansatz ist üblich in Gebrauchsanlagen und gewerblichen Bodenanlagen, in denen reflektiertes Sonnenlicht die Leistung steigern kann.

Obwohl Sie auf schrägen Wohndachplatten in der Regel keine zweigesichtigen Platten finden, können sie auf flachen Dächern, bodengebundenen Systemen, Parkplätzen und Pergolen auftreten.Einige Hersteller bieten nun leichtere "Glas-Rückblatt"-Designs an, die das Gewicht der Platten um 7 bis 13 Pfund reduzieren, die Beförderung und Installation erleichtern.

Solarpaneelrahmen verwenden typischerweise Aluminium wegen seiner Festigkeit, Leichtigkeit und Korrosionsbeständigkeit, die Jahrzehnte der Außenausdauer gewährleisten.Aluminium bleibt der Standard der Solarindustrie für Wohnungen.

Die Rahmen dienen einem weiteren wichtigen Zweck: die Schaffung einer Luftlücke unter den Platten, die die Temperatur reguliert und die Leistung im Laufe der Zeit optimal gewährleistet.

Auf der Rückseite jedes Panels befindet sich eine kleine wetterdichte Verbindungskiste, in der sichere elektrische Verbindungen befinden und gleichzeitig vor Trümmern und Wetterschäden geschützt werden.

Wenn ein Teil des Panels mit Schatten bedeckt ist, ist es wichtig, dass die Anschlussboxen auch wichtige Bypassdioden enthalten, die die Paneele vor Stromverlusten und möglichen Ausfällen schützen.Diese Dioden leiten den Strom um den betroffenen Abschnitt., wodurch eine Überhitzung verhindert wird und gleichzeitig der Rest des Panels weiterhin Energie erzeugen kann.

Die dünnsten Linien (Finger) sammeln Strom über die Oberfläche jeder Zelle.während dickere vertikale Linien (Busbars) wie elektrische Autobahnen wirkenObwohl es bei den meisten Panels standardmäßig ist, eliminieren einige neuere Designs Busbars, um die Effizienz zu verbessern und Schattierungsabfälle zu reduzieren.

Die Installateure verwenden standardisierte Steckverbinder, um die Panels zu verbinden und an das größere System anzuschließen.Eine neue Alternative, Single-Pair Ethernet (SPE), kann sowohl Daten als auch Strom über ein einziges Kabel übertragen, was zukünftige Installationen möglicherweise vereinfacht, obwohl sie noch nicht weit verbreitet sind.

Inverter sind zwar nicht physisch Teil von Panels, sind aber wesentliche Systemkomponenten, die den Gleichstrom (DC) umwandeln, den die Panels produzieren, in den Wechselstrom (AC), den Häuser verwenden.Wohnsysteme verwenden typischerweise einen von zwei Wechselrichtertypen:

• mit einer Leistung von mehr als 1000 WEine kostengünstige Option, bei der mehrere Panels an einen zentralen Wechselrichter angeschlossen werden. Da die Panels jedoch als Team arbeiten, können Schatten oder Unterleistung auf einem Panel die Leistung der gesamten String reduzieren.
• mit einer Leistung von mehr als 1000 WJedes Panel bekommt seinen eigenen kleinen Wechselrichter, der einen unabhängigen Betrieb mit maximalem Potenzial ermöglicht.Sie sind daher ideal für Dächer mit intermittierender Schattierung oder mehreren Ausrichtungen geeignet..

Solarenergie kann die Stromkosten senken und eine langfristige Energieunabhängigkeit gewährleisten.einschließlich Ausrüstungstypen, Garantiebedingungen und Installationsverfahren.