Работи по слънчева енергия

Съвременното човечество отдавна е започнало да разбира, че енергията, получена от нефтопродуктите и природния газ, далеч не е безкраен и с настоящите темпове на нейното потребление скоро ще доведе до нула световните горивни резерви. Минерали, от които можете да получите поне малко енергия, ще свършат рано или късно. Бъдещето в тази посока на енергия е в посока на природни елементи. По-специално, такива елементи включват вятър, вода и, разбира се, слънцето.

Принципът на работа на вятърни генератори и водноелектрическа енергия до известна степен подобни един на друг, и не създава никакви трудности в разбирането, но слънчевата енергия се преобразува в електрическа енергия процесът не е толкова просто, колкото изглежда на пръв поглед.

Малко история

Ако погледнете в историята, първото раждане на слънчева батерия може да се счита за 1839. Тази година френският физик Александър Едмънд Бекверел, който по това време изучавал слънчевия спектър и влиянието му върху телата, провеждал експеримент и бил в състояние да визуално докаже наличието на фотоволтаичен ефект.

Разбира се, това беше само един вид слънчева батерия във формата, в която е известна на широк кръг от хора на планетата. Но след почти половин век в Америка учителят Чарлс Фритс създава подобие на първата слънчева батерия. И въпреки че ефективността на такава батерия беше около един процент, това събитие беше началото на работата по разработването на нов енергиен източник на планетата. Източникът, който във времето ще може да се конкурира с вятърни генератори и водноелектрически централи.

Широка употреба слънчеви модули започна през 1946 г., след като работата по повишаване на производителността на устройствата беше патентована. И през 1957 г. слънчевите клетки вече бяха пуснати в космоса като част от изкуствен спътник. Този полет показа, че работата на слънчевите клетки може не само да доставя спътници, но е единственият възможен източник на енергия за непрекъснатата работа на такива автономни устройства в космоса.

Устройството и принципът на работа

Понастоящем слънчевите конвертори са направени предимно от силиций. Съществуват два вида съвременни технологии, на базата на които работят батериите. Първият е поликристален и монокристален. Поликристалният е по-евтин и вследствие на това по-малко ефективна технология. Монокристалният е по-скъп, който се свързва главно с производствена технология с висока интензивност на труда или по-скоро с нарастващи монокристали.

Независимо от високата цена в сравнение с неговата колега, такава слънчева батерия дава повече електроенергия и нейният експлоатационен живот е много по-дълъг. Това съвкупно прави монокристалния соларен модул най-привлекателен за приложението му в ежедневието.

Работата на слънчевата клетка е свързана с нейния дизайн. Състои се от външни пластини, изработени от силикон, с различни проводими свойства и вътрешен слой, състоящ се от чист монокристален силиций. Вътрешният слой има определена проводимост. Тази проводимост на метала във физиката също се нарича проводимост на дупката. Един от външните проводници е по-тънък от противоположния слой и е покрит със специален слой, образуващ солиден метален контакт.

Списъкът на електрическите продукти може да бъде намерен тук.

Когато удари един от външните слоеве на слънчевата светлина, се образува фотоволтаичен ефект, който води до образуването на свободни електрони в този слой. Тези частици получават допълнителна енергия и са в състояние да преодолеят вътрешния слой на елемента, който в този случай се нарича бариера. Колкото е по-голямо количество слънчева светлина, толкова по-интензивен е процесът на преминаване или скачане на частици от една външна плоча в друга, като се заобикаля вътрешната преграда. Когато външните пластини се затворят, се появява напрежение. Тази плоча, която интензивно отделя частици, образувайки сами така наречените дупки, придобива знак минус и която отнема, представлява знак плюс.

Материали на бъдещето

В промишлен мащаб силицийът се използва като основен материал за качествената работа на слънчевите клетки. Силиконът принадлежи към групата на най-често срещаните вещества на планетата. Единственият недостатък е, че той не е хомогенен. В чистата си форма, в която е необходима за производството, тя не само не се появява, а напротив, включва много ненужни примеси, които трябва да бъдат унищожени за използване при производството на слънчеви модули. В тази връзка разработването на нови материали, които ефективно ще генерират електрическа енергия, не спира. Сега в развитието на учените се появи кадмиев diselenide и мед, както и кадмиев телурид.

Функционалност на слънчевите клетки при облачно време или през зимата

Източници на слънчева енергия - едно прекрасно изобретение на човечеството, но какво, ако основният атрибут на изпълнението на такава батерия е наличието на слънчева светлина. През зимата и есента природата не ни разваля с топлина, а извън прозореца трябва да наблюдаваме предимно облачно или дъждовно време.

Както показва опитът на слънчевите панели през зимата, факторът на производство на енергия намалява почти пет пъти. И тъй като производителността на тези батерии е по принцип по-ниска от стандартните енергийни източници, това прави слънчевите клетки почти безполезни през зимата.

На всичко отгоре можем да обърнем внимание на трудолюбието на панелите за поддръжка през зимния сезон, особено ако периодично падат валежите.

Между другото, какво ще кажете за валежите, дъждът е половин лош, но снегът, който се придържа към работната равнина на батериите, също ще трябва да се почисти.

И почиствайте много внимателно и внимателно, тъй като всяка драскотина или някакво друго механично увреждане на отделни блокове намалява ефективността на панела като цяло. За валежите под формата на градушка не можем да си спомним, защото те включват не само ниско поколение електроенергия, но и механични щети на модулите и допълнителните разходи за тяхното възстановяване.

И все пак, можете да увеличите производството на електричество в облачен период. През зимата специализираните проследяващи устройства за слънцето са много търсени, което позволява моноблокът да бъде постоянно под прав ъгъл на слънцето. Това е необходимо, защото когато повърхността на слънчевата клетка се отклонява от слънчевите лъчи, производителността намалява. И колкото по-голям е ъгълът, толкова по-малко електричество се подава към източника. Такива устройства се наричат ​​хелиостати.

От всички характеристики, използването на слънчеви клетки през зимния сезон, има само един плюс, това е постоянно охлаждане на панела. Факт е, че отоплението има пагубен ефект върху производството на ток, така че през зимата не можете да мислите за наличието на специални охладителни системи.

перспективи

Научната дейност за подобряване на слънчевите батерии не стои неподвижна. С всеки изминал ден се предлагат нови теории и се извършват нови изследвания както в областта на строителството, така и в областта на материалите, използвани за производството на панели. Вече се е променило много от изобретяването на първия прототип. И ако в момента на слънчевата батерия е по-голяма техническа пробив и някакво чудо на науката, сега тя е изобретение на човешкия ум по-настоятелен права твърди, че е най-екологичният и мощно устройство за генериране на електрически ток в света.