L'energia solare - Photovoltaics di sottili pellicole - materiali ricerca lo sviluppo - 5/1/2004 - efficienza di energia solare della Camera

Energia solare - Photovoltaics di sottili pellicole: Direzione in ricerca e sviluppo dei materiali

Gli Stati Uniti conducono il mondo nella tecnologia di sottili pellicole di PV perché il programma di ricerca della DAINA ha investito nella R & S di sottili pellicole dei materiali per più di una decade 

Photovoltaics (PV) è una tecnologia di energia moderna che usa i materiali a semiconduttore per convertire la luce solare direttamente in elettricità. È diviso basicamente “nella cialda„ e nelle tecnologie “di sottili pellicole„. Cialda-come i dispositivi (pile solari) tagliati dai lingotti di silicone cristallino sono stati disponibile commercialmente per le decadi. 

Punti culminanti:
* Ricevuto quattro premi di R & S 100, un premio di scoperta da scopre lo scomparto, due premi federali in trasferimento di tecnologia del consorzio del laboratorio “merito„ e una scienza popolare “il meglio di che cosa è nuovo„ premio per lo sviluppo di sottili pellicole dei materiali. 
* Ha aumentato il record del mondo per efficienza di rame della pila solare di diselenide del gallio dell'indio a 17.7% all'interno di un punto di percentuale di migliore efficienza delle cellule del policristallino-silicone. 
* Si è rivelato la prontezza del photovoltaics di sottili pellicole accedere ai mercati di impianto elettrico. 
* Dimostrato come le associazioni di governo-industria possono sviluppare le nuove tecnologie ed i processi per effettuare la competitività degli Stati Uniti. 
* I processi sviluppati quello hanno condotto alla costruzione di quattro nuove piante per i moduli di sottili pellicole di PV di fabbricazione. 

L'idea delle pellicole sottili è relativamente semplice: possiamo produrre i dispositivi vero a basso costo di PV usando il valore dei penny dei materiali attivi (a semiconduttore) piuttosto che le più grandi quantità richieste per le cellule di silicone cristalline. Con gli anni di ricerca e sviluppo (R & S), il Dipartimento per l'energia di Stati Uniti (DOE) ha aiutato la tecnologia di sottili pellicole pionieristica sviluppando i nuovi materiali a semiconduttore. 

Infatti, gli sforzi di sottili pellicole di R & S della DAINA hanno ricevuto parecchi premi considerevoli: quattro premi di R & S 100, un premio di scoperta da scoprono lo scomparto, merito del consorzio federale del laboratorio due “nel trasferimento di tecnologia„ premi ed il meglio di scienza popolare “di che cosa è nuovo„ premio è stato ricevuto per lo sviluppo di sottili pellicole dei materiali. Questi premi sono stati ricevuti per R & S di innovazione per i materiali quali il tellururo di cadmio, il diselenide di rame dell'indio e il diselenide di rame del gallio dell'indio. Ma lo sviluppo cruciale per la tecnologia di sottili pellicole era che la fabbricazione è diventato redditizia a causa di queste innovazioni materiale-relative di R & S. Le aziende di Stati Uniti allora hanno cominciato a commettere alle istallazioni industriali del bene immobile ed ai mercati di sottili pellicole di sviluppo. 

Fra le numerose aziende di Stati Uniti private che hanno lavorato con la DAINA per svilupparsi il PV a basso costo è pile solari, inc (SCI) a Toledo, Ohio. Credendo che le tecnologie di sottili pellicole avessero grande potenziale commerciale, SCI ha cominciato in 1992 a mettere a punto un sistema continuo e automatizzato di fabbricazione che risulta i grandi, moduli efficienti e di sottili pellicole di PV. 

Un risultato di questa innovazione fabbricante automatizzata è quel Toledo Edison, una consociata di energia di Centerior, ha ordinato affinchè un sistema di SCI PV trasporti fino a 500 chilowatt dell'elettricità PV-generata alla griglia pratica. Questo ordine è l'ordine di gran lunga più grande fin qui per il PV di sottili pellicole pratico. SCI annunciato in 1997 che pianificazione aprire un'installazione produttiva da 20 (MW) megawatt. 

Altre aziende di Stati Uniti che partnered con la DAINA inoltre stanno cominciando a commercializzare i moduli di sottili pellicole di PV. Questi comprendono il punto di ebollizione S.U.A. solari, che sta sviluppando una linea di produzione 10-MW nella California; Società per azioni unita dei sistemi solari, che recentemente ha cominciato a gestire una linea di produzione del amorfo-silicone 5-MW nel Michigan; e Solarex Corporation, di cui la linea di produzione 10-MW sta cominciando in su nella Virginia. 

Con i successi di R & S della DAINA, la tecnologia di sottili pellicole si è mossa precedentemente da una condizione di nessun fornitori verso gli impegni da quattro fornitori per costruire le linee di produzione per i moduli di sottili pellicole prima dell'anno 2000. 

Photovoltaics

Fatto: In un numero sorprendente dei casi, l'elettricità solare (photovoltaics) può essere una fonte redditizia o formarsi di potere. Gli usi possono includere l'acqua di pompaggio, apparecchiatura di comunicazioni di potenza, illuminando le case e facendo funzionare i ventilatori, dispositivi di raffreddamento della palude, televisioni, miscelatori, stereotipie ed altri apparecchi. 
* Ottenere il combustibile libero dal sole. 
* Produrre l'elettricità senza inquinamento. 
* Progettare un sistema redditizio. 
* Posizionare la vostra pila solare per la prestazione massima. 
* Individuare un fornitore. 
* Imparare circa i materiali da costruzione integrati con le pile solari. 

Migliori caratteristiche: Le pile (PV) solari fotovoltaiche sono basate sulla tecnologia a semiconduttore (simile al microchip), che energia chiara dei convertiti direttamente in elettricità che può essere usata immediatamente o essere memorizzata, quale dentro una batteria, per uso successivo. Anche se le versioni iniziali di questa tecnologia hanno convertito soltanto 1-2% di energia di luce solare in energia elettrica, gli odierni dispositivi solari di elettricità convertono 7-17% di energia chiara in energia elettrica. I pannelli ed i moduli solari di elettricità sono molto versatili e possono essere montati in vari formati ed applicazioni, per esempio, sul tetto o sulla tenda di un bene immobile, sui telefoni emergency del bordo della strada, o come allineamenti molto grandi che consistono dei pannelli o dei moduli multipli. Le migliori caratteristiche da mettere a fuoco su quando sceglie un sistema di PV includono… 
* Posizione: Accertare l'esposizione del sud fra 10 a.m. e 3 il P.m. (installazioni degli Stati Uniti). 
* Proteggere il potenziale in inverno ed estate: Assicurar che la posizione di esposizione del sud sia esente dalle ostruzioni--quali gli alberi, le montagne ed i beni immobili--quello ha potuto proteggere i moduli di PV. 
* Terreno: Scegliere un luogo erboso piano con abbastanza spazio per installazione. 
* Componenti per l'applicazione: Poiché i sistemi di PV sono progettati spesso per un luogo specifico, i prodotti dell'un'azienda non possono essere adatti per tutte le applicazioni. 

Risparmiare la moneta: Se stiate pensando a generare la vostra propria elettricità, dovreste considerare un sistema solare di elettricità--un senso generare elettricità usando energia proveniente dal sole. In molti casi, questi sistemi hanno costi di costruzione bassi. Poiché i sistemi solari di elettricità sono collocati solitamente vicino a dove l'elettricità è usata, richiedono le linee elettriche molto più brevi che se il potere è portato dentro dalla griglia pratica. Meno collegamenti significano i bassi costi ed il più breve tempo di costruzione. Altri vantaggi money-saving includono… 
* Uso di combustibile libero--il sole. 
* Richieste di manutenzione basse--virtualmente nessun pezzi mobili. 
* Costi di gestione bassi. 
* Modularità e flessibilità: I proprietari dei sistemi di PV possono ingrandirli o spostare se i loro bisogni di energia cambiano. 
* Semplicità: Vengono preimballato, pronto ad essere montato ed ad fissato. 
* Versatilità: I sistemi di PV vengono in una gamma dei formati e delle uscite. Possono essere progettati per portabilità, tenendo conto il trasporto facile e sicuro attraverso tutto il terreno. 

Trovarlo: La scelta del professionista solare di elettricità sarà una delle vostre decisioni più importanti. Il ricorso ad un operatore commerciale competente lo libererà della necessità di conoscere tutti i particolari di progettazione, di approvvigionamento e dell'installazione del vostro sistema solare di elettricità. Le seguenti raccomandazioni forniscono alcuni test di verifica di base nella selezione del vostro professionista solare di elettricità: 
* Esaminare le credenziali dell'operatore commerciale--un'indicazione chiara di conoscenza e delle qualificazioni. 
* Chiedere notizie sull'esperienza dell'operatore commerciale di campo--durata nel commercio, nelle applicazioni e nelle installazioni simili ai vostri bisogni, e così via. 
* Organizzare vedere che installazioni l'operatore commerciale ha venduto e colloquio con i proprietari circa i sistemi simili a quello volete approvvigionare. 
* Denominare l'ufficio di migliori affari locale che per vedere se dei clienti abbiano registrato i reclami circa l'operatore commerciale. 
* Considerare la varietà e la qualità di prodotti offerti per ogni componente del sistema. 
* Gli operatori commerciali competenti immagazzineranno le componenti manifatturiere da parecchie aziende. Varie opzioni del prodotto contribuiranno ad assicurare che le componenti più adatte siano disponibili per il vostro sistema. 
* Considerare gli accordi di servizio e le garanzie di adempimento. 
* Confrontare i prezzi dagli operatori commerciali differenti.

Photovoltaics - principi e componenti di disegno

Sommario: Questa sezione spiega come potete usare il sole, con la tecnologia (PV) fotovoltaica, per fornire alla vostra casa l'elettricità. Se stiate pensando a generare la vostra propria elettricità, dovreste considerare un senso (PV) fotovoltaico del sistema-un generare l'elettricità usando l'energia proveniente dal sole. Questi sistemi presentano parecchi vantaggi: sono alternative redditizie nelle zone dove estendere una linea elettrica pratica è molto costosa; non hanno pezzi mobili e richiedono poca manutenzione; e producono l'elettricità senza inquinare l'ambiente. 

Introduzione a tecnologia di PV: Le singole cellule di PV (anche conosciute come “le pile solari„) sono collegate elettricamente per formare i moduli di PV, che sono le particelle elementari dei sistemi di PV. Il modulo è la più piccola unità di PV che possa essere usata per generare gli importi notevoli di potere di PV. Anche se le diverse cellule di PV producono soltanto le piccole quantità di elettricità, i moduli di PV sono fabbricati con la variazione delle uscite elettriche che variano da alcuni watt a più di 100 watt dell'elettricità (DC) a corrente continua. I moduli possono essere collegati negli allineamenti di PV per la potenza della varietà ampia di materiale elettrico. 

Due tipi primari di tecnologie di PV disponibili sono commercialmente silicone cristallino e pellicola sottile. Nelle tecnologie del cristallino-silicone, le diverse cellule di PV sono tagliate dai grandi monocristalli o dai lingotti di silicone cristallino. Nelle tecnologie di sottili pellicole di PV, il materiale di PV è depositato su metallo di vetro o sottile che sostiene meccanicamente la cellula o il modulo. i moduli Sottile-pellicola-basati sono prodotti in strati che sono graduati per le uscite elettriche specificate. 

Oltre che i moduli di PV, le componenti state necessarie per completare un sistema di PV possono includere un regolatore della carica della batteria, batterie, un invertitore o un'unità di controllo di potere (per i carichi di corrente alternata), sconnessioni di sicurezza e fusibili, fissare e un circuito di messa a terra. (Vedere i paragrafi dell'apparecchiatura del Saldo-de-Sistema in questa sezione.) 

Applicazioni di sistema di PV: Molta gente ha una conoscenza di con i calcolatori e le vigilanze PV-alimentati, le applicazioni su scala ridotta più comuni del PV. Tuttavia, ci sono le numerose applicazioni su grande scala e redditizie di PV, includenti: 
* Pompaggio dell'acqua per irrigazione a distanza su scala ridotta, l'innaffiatura di riserva, gli usi residenziali, i villaggi a distanza e le pompe di pozzetto marine;
* Illuminandosi per i bisogni residenziali, tabelloni per le affissioni, obbligazione, segni della strada principale, vie e parcheggi, vie, veicoli di ricreazione, villaggi e scuole a distanza e boe di navigazione marine;
* Comunicazioni delle stazioni di relè a distanza, delle radio emergency, dei satelliti orbiting e dei telefoni cellulari;
* Refrigerazione per gli usi medici e di ricreazione;
* Protezione contro la corrosione per le condutture e bacini, pozzi d'acqua e del petrolio e serbatoi sotterranei;
* Griglie pratiche che producono l'elettricità pratica o su scala commerciale; e
* Elettrodomestici quali i ventilatori, i dispositivi di raffreddamento della palude, le televisioni, i miscelatori, le stereotipie ed altri apparecchi.

Il costo decreasing dei sistemi di PV ed il numero aumentante dei fornitori e degli operatori commerciali per l'apparecchiatura di PV hanno contribuito ad uso molto diffuso della tecnologia. In inizi del PV, i do-it-yourselfers hanno dovuto cercare le aziende che i moduli manufactured di PV e spesso hanno dovuto adattare o modificare le componenti da altri sistemi non-PV. Oggi, gli operatori commerciali offrono i sistemi pronti per l'uso e le attrezzature avanzate progettati specificamente per i sistemi di PV. Molti operatori commerciali hanno software di calcolatore che aiuta ai sistemi di disegno e specificano le componenti adatte. Mentre i mercati di PV si espandono, gli operatori commerciali stanno acquisendo la maggior esperienza con le applicazioni di PV, rendendola più poco costosa e più facile approvvigionare i sistemi di PV. 

Come seleziono un operatore commerciale di PV? La scelta del professionista di PV sarà una delle vostre decisioni più importanti. Se scegliete un operatore commerciale competente, non dovrete conoscere tutti i particolari di progettazione, di approvvigionamento e dell'installazione del vostro sistema di PV. Invece, potete contare sulla perizia dell'operatore commerciale per progettare ed installare un sistema che soddisfa le vostre esigenze. Tuttavia, appena come l'acquisto un'automobile o della televisione, dovete avere fiducia nei prodotti e nei servizi dell'operatore commerciale ed essere un consumatore informed. Con lo sviluppo dell'industria di PV, il numero degli operatori commerciali regionali, i commerci di vendita per corrispondenza ed i distributori locali si è espanto velocemente. Molti elenchi telefonici contengono gli elenchi per gli operatori commerciali di PV nell'ambito dell'intestazione “solare„. 

Le credenziali professionali sono un'indicazione di conoscenza dell'operatore commerciale di PV e qualificazioni. Chiedere gli operatori commerciali che corsi PV-relativi hanno preso, le certificazioni che utile e le autorizzazioni hanno ricevuto. 

Una seconda considerazione è l'esperienza dell'operatore commerciale di campo. Quanto tempo l'azienda è stata nel commercio? L'ufficio di migliori affari locale può raccomandarlo se dei clienti hanno registrato i reclami circa l'operatore commerciale. Dovreste anche chiedere all'operatore commerciale quanti sistemi come i vostri lui o lei ha progettato ed installato. Chiedere di vedere le installazioni e colloquio con i proprietari dei sistemi simili a quello che volete approvvigionare. 

Una terza considerazione nella selezione dell'installatore del sistema è la varietà e la qualità di prodotti offerti per ogni componente del sistema. Poiché i sistemi di PV sono progettati spesso per un luogo specifico, i prodotti dell'un'azienda non possono essere adatti per tutte le applicazioni. Gli operatori commerciali competenti immagazzineranno le componenti manifatturiere da parecchie aziende. Varie opzioni del prodotto contribuiranno ad assicurare che le componenti più adatte siano disponibili per il vostro sistema. Quando un operatore commerciale suggerisce un prodotto, chiedere che cosa la raccomandazione è basata sopra, se ci sono consumatore o rapporti indipendenti della funzione di prova potete leggere e se i prodotti sono quotati con i laboratori dei sottoscrittori (UL). 

In quarto luogo, considerare gli accordi di servizio e garanzie che di adempimento l'operatore commerciale fornisce e le garanzie date dai fornitori del prodotto. Non c'è nessun sistema maintenance-free, né tutte le componenti funzionano perfetto per sempre. Quando problemi emergono con il vostro sistema, che servizi l'operatore commerciale forniranno? Che garanzie i fornitori forniscono? Che cosa costate dovreste pensare pagare e quali costi saranno presupposti dall'operatore commerciale e/o dal fornitore? 

Per concludere, dovreste confrontare i prezzi dagli operatori commerciali differenti. Poiché le scanalature di distribuzione e le reti di operatore commerciale si sono espante drammaticamente, l'occasione “acquista intorno„ è molto maggior oggi. Se possibile, avvicinar a più di un operatore commerciale circa un disegno della cambiale e un preventivo di spesa per il vostro sistema. 

Quando sono i sistemi di PV adatti? La gente seleziona i sistemi di PV per vari motivi. Alcuni motivi comuni per la selezione del sistema di PV includono: 
* Costo-Quando il costo è alto per l'estensione della linea elettrica pratica o utilizzare un altro sistema digenerazione in una posizione a distanza, un sistema di PV è spesso la fonte più redditizia di elettricità.
* I moduli Affidabilità-PV non hanno pezzi mobili e richiedono poca manutenzione confrontata ad altri sistemi digenerazione.
* I sistemi Modularità-PV possono essere ampliati per fare fronte alle richieste aumentate di potere aggiungendo più moduli ad un sistema attuale. 
* I sistemi Ambiente-PV generano l'elettricità senza inquinare l'ambiente e senza generare il rumore.
* La capacità di unire i sistemi sistema-PV può essere unita con altri tipi di generatori elettrici (vento, idro e diesel, per esempio) per caricare le batterie e fornire il potere a richiesta.

I sistemi di PV non sono redditizi per tutte le applicazioni. La seguente discussione dà alcuni orientamenti per considerare quando decidendo se un sistema di PV sia adatto per la vostra situazione. 
* In primo luogo, se il vostro luogo già è collegato ad una griglia pratica, o entro un quarto di miglio della griglia, un sistema di PV probabilmente non sarà redditizio. Ogni società di servizi sparge il costo delle relativi centrali elettriche e costi del carburante fra tutti i relativi clienti. La maggior parte dei programmi di utilità possono fornire l'elettricità ai consumatori per circa 6 centesimi - 14 centesimi per chilowattora. Quando installate un sistema di PV, essenzialmente state installando il vostro proprio sistema di mini-programma di utilità. Pagate tutti i costi della generazione dell'elettricità che consumate. Anche se l'energia del sole è libera, l'apparecchiatura di PV non è libera. L'elettricità generata dai sistemi di PV ai prezzi correnti del saldo-de-sistema e del modulo può costare 20 centesimi - 40 centesimi per chilowattora, secondo l'installazione costata e l'intensità e la durata della luce solare al luogo. 
* In secondo luogo, i piccoli sistemi di PV non sono pratici per i sistemi di riscaldamento dei locali di potenza, i riscaldatori di acqua, i condizionatori d'aria, le stufe elettriche, o gli essiccatori di vestiti elettrici. Questi carichi richiedono un gran numero di energia di funzionare, che aumenterà il formato ed il costo del vostro sistema di PV. Di conseguenza, selezionare i carichi più di ottimo rendimento disponibili. Per esempio, se le vostre luci di potere di volontà del sistema di PV, cercare le lampadine più di ottimo rendimento. Se il vostro sistema pompi l'acqua per le tolette e gli acquazzoni, cercare i dispositivi diconservazione. 

È il mio luogo sufficiente per il PV? Un progettista di sistema di PV può condurrgli una valutazione dettagliata del luogo per. Per salvare il tempo dell'operatore commerciale (e possibilmente salvo lei una certa moneta), potete condurre una valutazione preliminare per determinare se il vostro luogo ha potenziale per un sistema di PV. Per più informazioni, vedere la valutazione del clima per migliorare la sezione solare di disegno.

Ci sono tre fattori per considerare quando determinando se il vostro luogo sia adatto. 
* In primo luogo, i sistemi installati negli Stati Uniti devono avere un'esposizione del sud. Per l'output di forza motrice quotidiano di massimo, i moduli di PV dovrebbero essere esposti al sole per tanto del giorno come possibile, particolarmente durante le ore di punta del sole di 10 a.m. a 3 P.m. 
* In secondo luogo, l'esposizione del sud deve essere esente dalle ostruzioni quali gli alberi, le montagne ed i beni immobili che potrebbero proteggere i moduli. Considerare sia i percorsi di inverno che di estate del sole, così come lo sviluppo degli alberi e della costruzione futura che possono causare i problemi di ombreggiatura. 
* Per concludere, l'esposizione del sud non ostruita deve anche avere il terreno adatto e spazio sufficiente per installare il sistema di PV. Un luogo piano e erboso è terreno adatto, mentre un pendio di collina ripido e roccioso non è. 

Come il tempo pregiudica l'uscita del modulo di PV? Diverso delle centrali elettriche pratiche, che producono costantemente l'elettricità malgrado l'ora e l'anno o il tempo, l'uscita dei moduli di PV direttamente è collegata con questi due fattori. 

Dove in tensione pregiudicherete il numero dei moduli che di PV avrete bisogno di per potere, perché le regioni geografiche differenti avvertono i modelli di tempo differenti. Le variazioni stagionali pregiudicano la quantità di luce solare disponibile per alimentare un sistema di PV. 

Come graduare il vostro sistema secondo la misura di PV: Per graduare il vostro sistema secondo la misura di PV, dovete in primo luogo conoscere i vostri bisogni energetici, che calcolate quotando tutti i vostri carichi quotidiani. Un carico comprende qualche cosa che usi l'elettricità dalla vostra fonte di energia, quali le luci, le televisioni, le radio, o le batterie. Alcuni carichi hanno bisogno dell'elettricità continuamente, quali i frigoriferi, mentre altri usano spesso l'elettricità di meno, quali le seghe a motore. Per determinare il vostro consumo di energia totale, moltiplicare il wattaggio dell'apparecchio per il numero delle ore che è utilizzato in un giorno. Alcuni apparecchi non danno il wattaggio, in modo da potete dovere calcolare il wattaggio moltiplicando i tempi di ampèri i volt. Dopo l'aggiunta dei totali per ogni apparecchio, potete decidere che output di forza motrice avete bisogno per il vostro sistema di PV. 

Esaminiamo due posizioni: Albuquerque, il New Mexico e Pittsburgh, Pensilvania. Albuquerque è una zona equo piena di sole. A Albuquerque, per ogni watt di punta che un modulo di PV è rated, produrrà una media annuale di watt-hrs* 6.2 dell'elettricità quotidiano (*This è basato in media di inverno. Per i calcoli più precisi, consultare di mese in mese le medie ed usare la media mensile più bassa). A Pittsburgh, una zona più nuvolosa, lo stesso modulo produrrà una media di watt-hrs* 2.4 dell'elettricità quotidiano. 

Se voleste utilizzare un sistema di PV a Albuquerque per gli apparecchi quotati nella tabella, dividereste 506 watt-ore per 6.2, disaccordo che da 0.8 per rappresentare inefficienza delle batterie e, per concludere, da moltiplicare per 1.2 per riguardare qualche cosa che potesse essere trascurato. Trovate che avreste bisogno di un sistema di PV valutato a 124 watt di punta. Se steste comprando i moduli da 50 watt, avreste bisogno di tre moduli, perché voi rotondo fino all'più alto numero seguente. 

506 ÷ 6.2 = 82
82 ÷ 0.8 = 103
103 x 1.2 = 124
moduli di 124 ÷ 50 = 3

Per Pittsburgh, dividereste 506 watt-ore per 2.4, dividereste per 0.8 e moltiplichereste per 1.2, che rende 317 watt di punta, o sette moduli a 50 watt ciascuno. 

506 ÷ 2.4 = 211
211 ÷ 0.8 = 264
264 x 1.2 = 317
moduli di 317 ÷ 50 = 7

La determinazione del vostro consumo di energia quotidiano può essere fatta con i calcoli semplici come l'esempio sopra o con l'aiuto dei programmi destinati all'elaboratore specializzati. Se stiate studiando la possibilità seriamente di approvvigionare un sistema di PV, ci sono inoltre altri fattori da considerare. Potete volere riferirti ad altre fonti affinchè i sensi più precisi effettuiate i vostri calcoli. 

La temperatura del modulo inoltre pregiudica l'uscita. L'efficienza di conversione dei moduli del cristallino-silicone cade significativamente alle temperature elevated del modulo. 

Nel progettare un sistema di PV, essere sicuro che il vostro installatore di PV ottiene lo specific di dati alla vostra zona, piuttosto che contando sui dati generali. La gestione oceanica ed atmosferica nazionale ha cominciato a raccogliere i dati solari quasi 20 anni fa. Il centro dati delle risorse rinnovabili del laboratorio nazionale di energia rinnovabile può fornire informazioni di radiazione solare. Alcuni uffici di energia della condizione inoltre hanno programmi della raccolta dei dati solari per aiutare i progettisti solari. Per concludere, i libri sono disponibili che contenere i dati solari sulla maggior parte delle città importanti negli Stati Uniti. 

Incollatura del sistema secondo la misura per soddisfare le vostre esigenze: Dopo che avete valutato la convenienza del vostro luogo, dovete determinare la quanta elettricità il vostro sistema di PV deve generare. Ciò dipende dalla quanta elettricità i vostri carichi richiedono. Di nuovo, il vostro operatore commerciale può aiutarlo con l'incollatura del sistema secondo la misura che soddisfarà le vostre esigenze. 

Apparecchiatura del Saldo-de-Sistema: Oltre che i moduli di PV, dovete approvvigionare l'apparecchiatura (BOS) del saldo-de-sistema. Ciò comprende i regolatori della carica della batteria, le batterie, gli invertitori (per i carichi che richiedono corrente alternata), i legare, il condotto, un circuito di messa a terra, i fusibili, le sconnessioni di sicurezza, le prese, le strutture del metallo per l'appoggio dei moduli e tutte le componenti supplementari che fa parte del sistema di PV. Sotto, discuteremo le configurazioni del BOS e di PV in primo luogo per i carichi che richiedono la corrente continua, allora per i carichi che hanno bisogno della corrente alternata. 

Si noti che, in molti sistemi, il costo dell'apparecchiatura del BOS può uguagliare o superare il costo dei moduli di PV. Nell'esaminare i costi dei moduli di PV, ricordar che questi costi non comprendono il costo dell'apparecchiatura del BOS. Chiedere al vostro operatore commerciale di PV riguardo all'apparecchiatura del BOS richiesta dal vostro sistema. 

Apparecchiatura di sistema a corrente continua: Regolatore della carica. Il regolatore della carica regolamenta il flusso dell'elettricità dai moduli di PV alla batteria ed al carico. Il regolatore mantiene la batteria completamente caricata senza farla pagare troppo. Quando il carico è forza di attrazione, il regolatore permette che la carica scorra dai moduli nella batteria, nel carico, o in entrambi. Quando il regolatore percepisce che la batteria completamente è caricata, arresta il flusso della carica dai moduli. Molti regolatori inoltre percepiranno quando i carichi hanno preso troppa elettricità dalle batterie ed arresteranno il flusso fino a ristabilire la carica sufficiente alle batterie. Questa ultima caratteristica può notevolmente estendere il corso della vita della batteria. 

I regolatori hanno costato generalmente fra $20 e $400, secondo la capienza di ampère a cui il vostro sistema di PV funzionerà e le caratteristiche che di controllo volete. Nel selezionare un regolatore, assicurar che abbia le caratteristiche avete bisogno di; il costo dovrebbe essere una considerazione secondaria. 

Batteria: La batteria memorizza l'elettricità per uso alla notte o per i carichi di riunione durante il giorno in cui i moduli non stanno generando il potere sufficiente fare fronte alle richieste del carico. Per fornire l'elettricità durante i lungi periodi, i sistemi di PV richiedono le batterie del profondo-ciclo. Queste batterie, solitamente acide al piombo, sono destinate per scaricare e ricaricare gradualmente 80% delle loro centinaia di capienza di periodi. Le batterie automobilistiche sono batterie del poco profondo-ciclo e non dovrebbero essere utilizzate nei sistemi di PV perché sono destinate per scaricare soltanto circa 20% della loro capienza. Se ritirato molto inferiore a capienza di 20% più di alcune volte dozzina, la batteria sia danneggiata e più non potrà prendere una carica. 

le batterie del Profondo-ciclo hanno costato da circa $65 fino a $3.000. Il costo dipende dal tipo, la capienza (amperora), le circostanze climatiche in cui funzionerà, quanto riceverà frequentemente la manutenzione ed i tipi di prodotti chimici che usa per memorizzare e liberare l'elettricità. Un sistema di PV può dovere essere graduato per memorizzare una quantità di potere sufficiente nelle batterie rispondere all'esigenza di potere durante i parecchi giorni di tempo nuvoloso. Ciò è conosciuta come “giorni di autonomia.„ Consultare il vostro operatore commerciale di PV prima della selezione delle batterie per il vostro sistema. 

La maggior parte dei tipi di batterie contengono i materiali tossici che possono porre i problemi seri di sanità e sicurezza. Progettisti il codice, (NEC) le aziende della batteria e di sistema elettrici nazionali di PV suggeriscono che le batterie della pila a liquido acida al piombo e, che emanano l'idrogeno esplosivo quando ricarica, be sono situate in uno spazio well-ventilated isolato dalle altre componenti elettriche del sistema ed a partire dagli spazi viventi. Concedere abbastanza spazio per accesso facile durante manutenzione, la riparazione ed il rimontaggio. Il più importante, effettuare la batteria secondo le istruzioni del fornitore e riciclare le batterie correttamente quando consumano. 

Apparecchiatura di sistema di corrente alternata: Invertitore. I sistemi di CA inoltre richiedono un invertitore, che cambia l'elettricità di CC prodotta dai moduli di PV e memorizzata in batterie in elettricità di CA. I tipi differenti di invertitori producono “una qualità„ differente dell'elettricità. Per esempio, le luci, le televisioni e gli attrezzi a motore possono gestire sopra l'elettricità di qualità inferiore, ma i calcolatori, le stampanti a laser ed altre attrezzature elettroniche specializzate richiedono l'elettricità più di alta qualità. Così, dovete abbinare la qualità di potere richiesta dai vostri carichi con la qualità di potere prodotta dall'invertitore. 

Gli invertitori per la maggior parte delle applicazioni autonome (cioè, quei sistemi non collegati alla griglia pratica) hanno costato meno di $1 per watt dell'uscita rated. Il costo è influenzato da parecchi fattori, compreso la qualità dell'elettricità che deve produrre; se la tensione di CC ricevuta è di 12, 24, 36, o 48 volt; il numero dei watt di CA i vostri carichi richiede quando stanno funzionando normalmente; la quantità di potere supplementare dell'impulso i vostri carichi di CA ha bisogno in breve dei periodi; e se l'invertitore ha qualunque caratteristiche supplementari quali i tester e le luci di indicatore. 

Dire al vostro operatore commerciale di PV se pianificazione aggiungere i carichi di CA supplementari in avvenire. Se stiate studiando la possibilità di sviluppare un'altra stanza sulla vostra casa o di aggiungere i carichi elettrici, studiare la possibilità di approvvigionare un invertitore con una più grande valutazione dell'uscita e dell'input che attualmente avete bisogno di. Ciò può essere meno costosa che sostituendola con più grand'successivamente. 

Il codice elettrico nazionale: Il codice elettrico nazionale (NEC) è stato adottato in 1897 per assicurare la sicurezza in tutti i sistemi che generano, memorizza, trasporta e consuma l'elettricità. Voi o l'operatore commerciale che installa il vostro sistema di PV dovrebbe stare attento a seguire i requisiti di apparecchiatura del NEC in moda da potere approvare il sistema di PV dai funzionari elettrici locali di codice. Essere informato che molte condizioni richiedono tutto il materiale elettrico di essere installate da un elettricista autorizzato. 

Tuttavia, molti funzionari di codice locale non hanno una conoscenza di con i sistemi di PV. Benchè seguiate le disposizioni del NEC, potete incontrare difficoltà convincere un funzionario di codice che abbiate installato un sistema codice-approvato. Metter in contatto con ed istruire (se necessario) i funzionari di codice locale prima di voi approvvigionamento ed installare il sistema. Durante il processo di installazione, invitarlo per osservare che cosa voi o il vostro operatore commerciale ha fatto prima di voi per sviluppare tutto l'allegato intorno a collegamenti, ai collegamenti, o ad altre componenti. Ciò contribuirà ad assicurare che il vostro sistema ricevi l'approvazione ed inoltre aiuterà gli installatori futuri di PV ad ottenere l'approvazione di codice. 

I fornitori ed i prestatori locali di assicurazione possono anche avere bisogno di di essere istruito circa la sicurezza, l'affidabilità e la redditività dei sistemi di PV. Ottenere l'assicurazione sarà più facile nelle condizioni in cui i sistemi di PV sono più comuni. 

Che altro devo considerare? Non c'è nessun sistema di PV maintenance-free. Programmare i controlli normali del vostro sistema per accertarsi che i collegamenti ed i contatti siano esenti da corrosione, i moduli sono chiaro di residui e l'apparecchiatura del montaggio ha fermi stretti. 

Dovreste inoltre controllate l'output di forza motrice dei vostri moduli di PV, condizione-de-caricar e livello dell'elettrolito di vostre batterie e la quantità di potere reale che i vostri carichi usano. Redigendo questi informazioni in un taccuino è un buon senso seguire la vostra prestazione del sistema ed aiutarlo a determinare se il vostro sistema è di gestione come progettato. Il controllo inoltre lo aiuterà a capire i rapporti fra produzione di energia del vostro sistema, possibilità di magazzinaggio ed i requisiti del carico. 

Il PV può alimentare il vostro futuro: I sistemi di PV possono essere opzioni redditizie per la fornitura dell'elettricità al vostro luogo domestico o a distanza. Tuttavia, non sono adatti per tutte le situazioni. La decisione se un sistema di PV è di destra per voi dipende da molti fattori. Di conseguenza, condurre la ricerca attenta e consultare gli operatori commerciali ed altri dell'apparecchiatura di PV che hanno installato questi sistemi. Se allora decidete che un sistema di PV è di destra per voi, il potere del sole intraprenderà un nuovo significato nella vostra vita. 

Figura 133: I lucernari possono incorporare il photovoltaics per generare un'apparenza piacevole mentre generano l'elettricità.

Sistemi fotovoltaici

Cellule fotovoltaiche, o pile solari, luce solare del convertito direttamente in elettricità. I sistemi fotovoltaici utilizzano i grandi pannelli formati da molte pile solari collegate insieme a lavoro nell'unisono. I pannelli fotovoltaici sono montati solitamente sul tetto della casa, preferibilmente su un pendio orientato a Sud. 

Poiché le cellule fotovoltaiche producono il potere di CC (corrente continua), i sistemi comprendono solitamente un dispositivo denominato un invertitore, che converte la corrente continua in potere di CA (corrente alternata) abbinarlo all'alimentazione elettrica dell'impianto elettrico. Anche se le case possono essere completamente “fuori dalla griglia elettrica„ e staccato dall'impianto elettrico, questa richiede i grandi sistemi di batteria di memorizzare l'elettricità prodotta durante il giorno. 

La maggior parte dei proprietari domestici preferiscono i sistemi senza magazzinaggio della batteria che sono collegati alla griglia di potere. In alcune condizioni, le aziende elettriche permetteranno che il sistema fotovoltaico aggiunga l'elettricità nuovamente dentro la griglia di potere quando il sistema sta producendo la più elettricità che sta utilizzanda nella casa. In questa disposizione, chiamata “rete che misura,„ il tester elettrico funzionerà letteralmente indietro, diminuendo la fattura elettrica del proprietario domestico. 

Per estendere l'economia dei sistemi fotovoltaici ed a rendere al loro uso in beni immobili più appello, i prodotti nuovi che integrano le cellule fotovoltaiche nei materiali da costruzione ora stanno venendo sul mercato. I lucernari, le tende e perfino le assicelle colorati del tetto ora stanno incorporando il photovoltaics, permettendoli di generare l'elettricità mentre avévano uno scopo nell'esterno della casa. Le assicelle del tetto, per esempio, osservano quasi identiche alle assicelle del tetto dell'asfalto ed avranno lo stesso scopo, mentre però generando l'elettricità.