سلولهای فتوولتانی یا خورشیدی، کریستالهای ظریفی هستند که از لایهه ای بسیار نازکی از مواد نیمه هادی خاص ساخته شدهاند. خوشبختانه مهمترین عنصری که در ساخت این سلولها به کار میرود. دومین عنصر فراوان پوسته ی زمین، یعنی سیلیکون است. سلولهای اشاره شده، برای تولید برق، به تابش نور خورشید نیاز دارند و به این لحاظ، کارآیی و بازدهی آنها در مناطقی از دنیا که با تابشهای شدیدتر و طولانی مدتتری مواجهند، بیشتر است. لازم به ذکر است که انرژی رایگان و لایزال دریافتی از خورشید در کرهی زمین، بالغ بر ۹۱۰۱۱۱ برابر مصرف سوختهای هسته ای و فسیلی فعلی بوده و از این لحاظ هیچگونه کمبودی احساس نمیشود. به سه دلیل عمده، بهره گیری از انرژی خورشید در تولید برق، در هزارهی سوم، به صورت جدیتری در دستور کار بسیاری از کشورهای پیشرفتهی صنعتی قرار گرفته است. پیش از همه، این فناوری، فاقد هرگونه آلودگی بوده و هیچ پیامد زیست محیطی خاصی را به دنبال ندارد. دوم، سلولهای خورشیدی فاقد قطعات و ساز و کارهای مکانیکیاند و به این لحاظ، عملکرد آنها با حداقل فرسایش و استهلاک همراه بوده و نیازی به تعویض و سرویسهای منظم و دورهای ندارند و بالاخره، ذخایر سوختهای فسیلی جهان به سرعت رو به اتمام است و براساس گزارشهای مختلف، در یک قرن آینده و به تدریج به اتمام میرسند. البته برق تولیدی یک سلول خورشیدی واحد، جزئی و مختصر بوده و در نگاه اول به نظر میرسد که توان مزبور، فاقد کارایی و تأثیر قابل ملاحظه است و نهایتاً از آن میتوان برای فعالسازی وسایل کم مصرفی همچون یک ماشین حساب بهره گرفت. هر چند که این فکر، تصور نادرستی بوده و با اتصال تعدادی از این سلولها به یکدیگر به راحتی میتوان به انرژی مورد نظر دست یافت و تنها محدودیت پیشرو، بعد از بالا رفتن قیمت، سنگینی وزن و افزایش فضای مورد نیاز برای جا دادن آنها میباشد. با اصلاح فناوری ساخت و ابداع روشهای جدیدتر و سیر صعودی میزان تولید و همهگیر شدن استفاده از پنلهای خورشیدی در کارهای خانگی، تجاری و صنعتی، طبیعتاً قیمت آنها هم کاهش یافته و این روند نزولی دنبال خواهد شد.

فهرست :

مقدمه

منشأ توان خورشیدی

مبانی برق خورشیدی

معقول کردن انتظارات از برق خورشیدی

توجیه اقتصادی برق خورشیدی

راندمان بالا در گرو باد و خورشید

پیکربندی سیستم PV

سیستم خود اتکا

سیستم متصل به شبکه

سیستم متصل به شبکه باتری دار

سیستم متصل و متکی به شبکه

اجزاء و متعلقات

پنلهای خورشیدی

اینورمتر و باتری

کنترل کننده

نحوه ی محاسبه ی انرژی خورشیدی

پارامتر تابش

شدت تابش خورشید و پنل خورشیدی

محاسبه ی شدت تابش خورشید

جذب میزان بیشتری از انرژی خورشیدی

تأثیر شیب پنل بر شدت تابش نور خورشید

محاسبهی شیب بهینه پنل

محاسبه ی توان تولیدی پنل خورشیدی

کاربرد زاویه ی چینش آرایه ها

راندمان آرایه خورشیدی

تأثیر دما پنل خورشیدی

محاسبه تقریبی هزینه

بررسی محل نصب آرایه

ترسیم یک کروکی

نصب بر روی دیرک

نگهداری دورهای

نصب پنل بر روی زمین

بررسی موانع

ابزارهای حرفهای و خودکار تحلیل موانع

آینده نگری در سیستمهای برق خورشیدی

ولتاژ مناسب کدام است؟

نحوه ی گزینش ولتاژ مناسب سلول ؟

محاسبهی قطر کابل

استفاده از جدول تبدیل اندازهی کابلها

پنل خورشیدی بی شکل

پنل خورشیدی پر بلوری

پنلهای خورشیدی تک بلوری

کدام فناوری پنلهای خورشیدی، بهترین است؟

آرایه های خورشیدی گوناگون

آینه و عدسی فرنل

ردیابهای خورشیدی

باتریها

انواع باتریها

عمر چرخهای

عقب افتادگی

نحوهی محاسبهی طول عمر یک مجموعه باتری

کنترل کننده ها

چند نقشه ی سیم کشی نمونه

منابع