نحوه عملکرد پنل خورشیدی و شارژهای آن

 

پنل خورشیدی از دو لایه نیمه هادی سیلیکونی که با یک صفحه عایق که از جنس پلیمر یا مواد دیگر می باشد، از یکدیگر جدا شده اند.

 

تابش نور خورشید بر روی صفحه فتوولتائی سولار، الکترون های درون لایه های سیلیکونی را به بارهای مثبت و منفی تبدیل می نماید، ولی صفحه عایق بین این دو لایه اجازه خنثی شدن این بارهای مثبت و منفی را نمی‌دهد. با شکل گیری بارهای مثبت و منفی در دو طرف صفحه جدا کننده عایق در پنل خورشیدی، اختلاف پتانسیل بین این دو لایه به وجود می آید.

 

اکنون نوبت به استفاده از این اختلاف پتانسیل به وجود آمده برای ایجاد جریان الکتریکی می باشد.

 

با سری کردن این صفحات (سلول های خورشیدی) (Cell Array / Panel Array) می توان به اختلاف پتانسیل های بالاتر ، و با موازی کردن این سلول های خورشیدی می توان به جریان الکتریکی قدرتمندتری دست یافت.

 

نهایتا این مجموعه سلول های خورشیدی سری و موازی شده، مجموعه سیستم پنل خورشیدی را تشکیل می دهند.

 

در این مرحله نوبت به هدایت جریان الکتریسیته حاصل از سیستم پنل های خورشیدی به سمت تجهیزات مصرفی برق یا شبکه انتقال برق میرسد.

 

  

شارژر خورشیدی / شارژ کنترلر خورشیدی :

 

تقریبا در تمامی سیستم‌های برق خورشیدی که از باتری استفاده می‌کنند، شارژ کنترلر خورشیدی مورد استفاده قرار می گیرد.

 

وظیفه شارژ کنترلر خورشیدی، کنترل و تنظیم برقی است که از پنل های خورشیدی به سمت باتری می‌رود. پر شدن بیش از حد باتری (Overcharging) به میزان قابل توجهی طول عمر باتری را کاهش داده و حتی بدتر، ممکن است موجب خرابی باتری گردد به گونه‌ای که باتری به طور کلی غیر قابل استفاده شود.

 

به طور کلی، اکثر شارژ کنترلرها به سادگی ولتاژ باتری را بررسی و کنترل کرده و هنگامی که ولتاژ آن به سطح مشخصی رسید، مدار را باز کرده و عمل شارژ را متوقف می‌نمایند. در شارژ کنترلرهای قدیمی از یک رله مکانیکی برای این منظور استفاده میشد.

 

یکی دیگر از وظایف شارژ کنترلرها، جلوگیری از برگشت جریان از باتری به سمت پنل‌های خورشیدی در شب یا در موقع عمل نکردن پنل‌ها و در نتیجه تخلیه باتری می‌باشد.

 

 

شارژ کنترلرهای جدید و مدرن از دور تکنولوژی زیر استفاده می نمایند:

 

انواع شارژ کنترلر PWM : مدولاسیون پهنای پالس / Pulse Width Modulation

 

انواع شارژ کنترلر MPPT : ردیابی نقطه توان حداکثر / Mximum Power Point Tracking

 

شارژ کنترلر PWM

 

در شارژرهای با تکنولوژی PWM در پنل خورشیدی، شارژر از مدولاسیون پهنای پالس برای کنترل شارژ باتری‌های استفاده می نماید.

 

بدین صورت که با نزدیک‌تر شدن باتری به حالت شارژ کامل، میزان توان اعمال شده به باتری کاهش می‌یابد.

 

این نوع از کنترلرها به باتری اجازه می‌دهند که بیشتر در حالت پر باقی بمانند بدون اینکه تنش و فشار زیادی تحمل کنند و در نتیجه عمر باتری افزایش می یابد.

 

 

شارژ کنترلر MPPT

 

در شارژرهای با تکنولوژی MPPT ، شارژر از ردیابی نقطه توان حداکثر برای کنترل شارژ باتری‌های استفاده می نماید.

 

این نوع از کنترل کننده ها با پائین آوردن ولتاژ و بالا بردن آمپر و یا بر عکس، بهترین شرایط را برای شارژ باتری خورشیدی با یک توان ثابت ایجاد می نمایند. از مزایای این نوع کنترلرها این است که زمان شارژ کامل باتری خورشیدی را کوتاه کرده و موجب می‌شوند که سیستم در تمام زمانها در حالت بهینه کار کند و دیگر اینکه می توانند به میزان قابل توجهی اتلاف انرژی را کاهش دهند.