Paneli Diellor: Thith rrezet e diellit si një burim energjie për të gjeneruar energji elektrike

Panelet diellore përdorin rrezet e diellit si burim energjie për të gjeneruar elektricitet me rrymë direkte. Një koleksion i moduleve PV quhet një panel PV dhe një sistem panelesh PV quhet një grup panelesh. Vargjet e një sistemi fotovoltaik furnizojnë me energji elektrike diellore pajisjet elektrike.

 

Në vitin 1839, aftësia e disa materialeve për të krijuar një ngarkesë elektrike nga ekspozimi i dritës u vëzhgua për herë të parë nga Alexandre-Edmond Becquerel. Megjithëse këto panele diellore fillestare ishin shumë joefikase edhe për pajisjet e thjeshta elektrike, ato u përdorën si një instrument për të matur dritën.

Vëzhgimi nga Becquerel nuk u përsërit deri në vitin 1873, kur Willoughby Smith zbuloi se ngarkesa mund të shkaktohej nga goditja e dritës nga seleniumi. Pas këtij zbulimi, William Grylls Adams dhe Richard Evans Day botuan vepr;n me titull "Veprimi i dritës në selen" në vitin 1876, duke përshkruar eksperimentin që ata përdorën për të përsëritur rezultatet e Smith.

Në vitin 1881, Charles Fritts krijoi panelin e parë diellor komercial, i cili u raportua nga Fritts si "i vazhdueshëm, konstant dhe me forcë të konsiderueshme jo vetëm nga ekspozimi ndaj dritës së diellit, por edhe ndaj dritës së zbehtë, të shpërndarë të ditës". Megjithatë, këto panele diellore ishin shumë joefikase, veçanërisht në krahasim me termocentralet me qymyr.

Në vitin 1939, Russell Ohl krijoi modelin e qelizave diellore që përdoret në shumë panele diellore moderne. Ai e patentoi dizajnin e tij në vitin 1941.

Në vitin 1954, ky dizajn u përdor për herë të parë nga Bell Labs për të krijuar qelizën e parë diellore të silikonit komercialisht të zbatueshme. Në vitin 1957, Mohamed M. Atalla zhvilloi procesin e pasivimit të sipërfaqes së silikonit nga oksidimi termik në Bell Labs. Procesi i pasivimit të sipërfaqes asokohe ka qenë kritik për efikasitetin e qelizave diellore .

 

Modulet fotovoltaike përdorin energjinë e dritës (fotonet) nga Dielli për të gjeneruar energji elektrike nëpërmjet efektit fotovoltaik . Shumica e moduleve përdorin qeliza silikoni kristalor të bazuara në vafer ose qeliza me shtresë të hollë . Anëtari strukturor (mbartës i ngarkesës) i një moduli mund të jetë ose shtresa e sipërme ose shtresa e pasme. Qelizat duhet të mbrohen nga dëmtimet mekanike dhe lagështia. Shumica e moduleve janë të ngurtë, por disponohen edhe ato gjysmë fleksibël të bazuara në qeliza me shtresë të hollë. Qelizat zakonisht lidhen elektrikisht në seri, njëra me tjetrën me tensionin e dëshiruar dhe më pas paralelisht për të rritur rrymën. Fuqia (në vat) e modulit është prodhimi matematikor i tensionit (në volt) dhe rrymës (në amper) të modulit. Specifikimet e prodhimit për panelet diellore janë marrë në kushte standarde, të cilat nuk janë kushtet reale të funksionimit ndaj të cilave ekspozohen panelet diellore në vendin e instalimit.

Një kuti bashkimi PV është ngjitur në pjesën e pasme të panelit diellor dhe funksionon si ndërfaqja e tij e daljes. Lidhjet e jashtme për shumicën e moduleve fotovoltaike përdorin lidhës MC4 për të lehtësuar lidhjet e lehta kundër motit me pjesën tjetër të disa sistemeve. Mund të përdoret gjithashtu një ndërfaqe USB e energjisë. 

Lidhjet elektrike të moduleve bëhen në seri për të arritur tensionin e dëshiruar të daljes ose paralelisht për të siguruar një aftësi të dëshiruar rryme (amper) të panelit diellor ose të sistemit PV. Telat përçues që heqin rrymën nga modulet kanë madhësinë sipas vlerësimit aktual dhe mund të përmbajnë argjend, bakër ose metale të tjera kalimtare jomagnetike përçuese. Diodat anashkaluese mund të inkorporohen ose përdoren nga jashtë, në rast të hijes së pjesshme të modulit, për të maksimizuar prodhimin e pjesëve të modulit ende të ndriçuara. 

Panelet diellore përdorin gjithashtu korniza metalike të përbëra nga komponentë mbajtëse, kllapa, forma reflektori dhe koritë për të mbështetur më mirë strukturën e panelit.

Çdo modul vlerësohet sipas fuqisë së tij dalëse DC në kushtet standarde të provës (STC) dhe për këtë arsye fuqia dalëse në terren mund të ndryshojë. Fuqia zakonisht varion nga 100 në 365 Watts (W). Efikasiteti i një moduli përcakton sipërfaqen e një moduli me të njëjtin rezultat të vlerësuar – një modul 8% efikas 230 W do të ketë dyfishin e sipërfaqes së një moduli 230 W me efikasitet 16%. Disa module diellore të disponueshme në treg tejkalojnë efikasitetin 24%. Aktualisht, shkalla më e mirë e arritur e konvertimit të dritës së diellit (efikasiteti i modulit diellor) është rreth 21.5% në produktet e reja tregtare zakonisht më e ulët se efikasiteti i qelizave të tyre të izoluara. Modulet diellore më efikase të prodhuara në masë  kanë vlera të densitetit të fuqisë deri në 175 W/m ² (16,22 W/ft ² ).

Shkencëtarët nga Spectrolab, një degë e Boeing, kanë raportuar zhvillimin e qelizave diellore me shumë lidhje me një efikasitet prej më shumë se 40%, një rekord i ri botëror për qelizat diellore fotovoltaike. Shkencëtarët e Spectrolab parashikojnë gjithashtu se qelizat diellore të përqendrimit mund të arrijnë efikasitet më shumë se 45% ose edhe 50% në të ardhmen, me efikasitet teorik që janë rreth 58% në qelizat me më shumë se tre kryqëzime.

Faktori i kapacitetit të paneleve diellore është i kufizuar kryesisht nga gjerësia gjeografike dhe ndryshon ndjeshëm në varësi të mbulesës së reve, pluhurit, gjatësisë së ditës dhe faktorëve të tjerë. Në MB faktori i kapacitetit sezonal varion nga 2% (dhjetor) në 20% (korrik), me faktor mesatar vjetor të kapacitetit 10-11%, ndërsa në Spanjë vlera arrin në 18%. Globalisht, faktori i kapacitetit për parqet PV në shkallë të shërbimeve ishte 16.1% në vitin 2019.

Në vitin 2018, pesë prodhuesit kryesorë të moduleve diellore në botë për sa i përket kapacitetit të transportit gjatë vitit kalendarik 2018 ishin Jinko Solar, JA Solar, Trina Solar, Longi Solar dhe Canadian Solar.

Në Shqipëri prodhuesi më i njohur i paneleve diellore është kampania Panele Besi, ndërsa në Kosovë prodhuesi më i njohur i paneleve diellore është kompania Jaha Solar nga Fushë Kosova.

• Energjia
• Energjia solare
• Qelizat fotovoltaike
• Energjia e ripërtëritshme
• Prodhimi i Energjise Solare
• Energjia diellore në Shqipëri