הגורמים העיקריים המשפיעים על ייצור החשמל של מערכות פוטו-וולטאיות סולאריות

מערכות פוטו-וולטאיות סולאריות נמצאות בשימוש נרחב, וכיום, אנרגיה סולארית נכנסה למגזרים כמו תעשייה, מסחר, חקלאות, תקשורת, מכשירי חשמל ביתיים ומתקנים ציבוריים. ניתן לחלק את היישום של ייצור חשמל סולארי למספר היבטים: תחנות כוח סולאריות בקנה מידה קטן לשימוש ביתי, תחנות כוח המחוברות לרשת בקנה מידה גדול, קירות מסך מזכוכית פוטו-וולטאיים משולבים לבניינים, תאורת רחוב סולארית, תאורת רחוב משלימה רוח סולרית, רוח מערכות אספקת חשמל משלימות סולאריות וכדומה, כגון אורות שמש בחצר; מערכת משתמש לייצור חשמל סולארי; במיוחד עבור מערכות עצמאיות של אספקת חשמל בכפר, ניתן להשתמש בהן באזורים מרוחקים, הרים גבוהים, מדבריות, איים ואזורים כפריים כדי לחסוך בקווי תמסורת יקרים; יש גם משאבות מים פוטו-וולטאיות (למי שתייה או השקיה); ספק כוח תקשורת; הגנה קתודית על צינורות נפט; ספק כוח לתחנות תקשורת סיבים אופטיים; מערכת התפלת מי ים; תמרורים עירוניים; שלטי כבישים וכיו"ב.

מערכות פוטו-וולטאיות סולאריות מייצרות חשמל על ידי ניצול התכונות האלקטרוניות של אנרגיה סולארית וחומרים מוליכים למחצה. בואו נסתכל על הגורמים העיקריים המשפיעים על ייצור החשמל של מערכות פוטו-וולטאיות סולאריות?

ניצול אנרגיית השמש מסתמך בעיקר על הגעת קרינת השמש לקרקע. ניתן לחלק את קרינת השמש לשני סוגים. סוג אחד הוא קרינת אור הנפלטת מפני השטח של הפוטוספירה, הנקראת גם קרינת גלים אלקטרומגנטיים מכיוון שהיא מפיצה חום בצורה של גלים אלקטרומגנטיים. קרינה זו מורכבת מאור נראה ובלתי נראה.

סוג אחר הוא קרינת חלקיקים, שהיא זרימה של חלקיקים המורכבת מפרוטונים בעלי מטען חיובי, כמויות שוות בערך של אלקטרונים בעלי מטען שלילי וחלקיקים אחרים. קרינת החלקיקים היא בדרך כלל חלשה ולא יציבה באנרגיה, והיא חזקה ביותר בתקופת השמש המרבית. יש לו השפעה מסוימת על בני האדם ועל האטמוספירה העליונה של כדור הארץ, אבל בדרך כלל, הוא נעלם בהדרגה במסע הארוך בין השמש לכדור הארץ לפני שהוא מקרין אל פני כדור הארץ.

מסיבה זו, קרינת השמש היא בעיקר קרינת אור. בשל נוכחות האטמוספירה, כמות קרינת השמש האמיתית המגיעה לפני כדור הארץ מושפעת מגורמים שונים. באופן כללי, גובה השמש, איכות האטמוספירה, שקיפות האטמוספירה, קו הרוחב הגיאוגרפי, משך השמש והגובה הם הגורמים המשפיעים העיקריים.