Cum funcționează panourile solare

Soarele este și va fi întotdeauna!Aceasta poate fi o afirmație îndrăzneață, dar chiar este. Cel puțin din punctul de vedere al umanității. Să explodeze după câteva milioane de ani, dar până atunci vom fi părăsit deja planeta, fie noi înșine, fie sub forma unei grămezi de cenușă, care va fi împrăștiată în spațiu de o altă piatră uriașă care a căzut pe bila noastră albastră. Datorită acestei stabilități a Soarelui, acesta poate și ar trebui folosit pentru a genera energie. Oamenii au învățat mult timp să facă acest lucru și acum continuă să îmbunătățească tehnologiile energiei solare. Dar cum fac panourile solare, bateriile și, în general, cum puteți transforma lumina în electricitate în interiorul unei prize?

Panourile solare fac electricitatea aproape gratuită.

Conținutul

• 1 Când au apărut panourile solare
• 2 Cum funcționează panourile solare
• 3 Cum generează electricitatea semiconductorii?
• 4 Eficiența panourilor solare

Când au apărut panourile solare

Panourile solare erau inventat cu mult timp în urmă... Efectul transformării luminii în electricitate a fost descoperit pentru prima dată de Alexander Edmond Becquerel în 1842. A fost nevoie de aproape o sută de ani pentru a crea primele prototipuri.

LA 1948, și anume 25 martie, Fotochimist italian Giacomo Luigi ChemicanAm putut face ceea ce folosim și dezvoltăm acum. Zece ani mai târziu, în 1958, tehnologia a fost testată pentru prima dată în spațiu ca sursă de energie pentru satelitul american numit Avangard-1. Satelitul a fost lansat pe 17 martie, iar pe 15 mai din același an această realizare a fost repetată în URSS (aparatul „Sputnik-3”). Adică, tehnologiile au început să fie aplicate masiv în diferite țări aproape simultan.

Utilizarea panourilor solare în spațiu este o practică obișnuită.

Modele similare sunt încă folosite în spațiu.atâta timp cât o sursă importantă de energie. Ele sunt, de asemenea, folosite pe Pământ pentru a furniza energie caselor și chiar orașelor întregi. Și au început să fie încorporate în vehicule electrice civile pentru a oferi o autonomie mai mare.

Cum funcționează panourile solare

Merită să clarificăm puțin faptul că conceptul de „solarbaterie ”nu este foarte corect. Mai exact, corect, dar nu legat de acele sisteme de alimentare despre care vorbim. Acumulatorul este obișnuit acolo, dar primește energie de la panourile solare, care transformă lumina soarelui în electricitate.

Există încă o energie a viitorului - tokamak. Aproape un reactor termonuclear, care nu există încă.

Panourile solare au la bază fotovoltaicecelule care sunt plasate într-un cadru comun. Siliciul este cel mai des folosit pentru a crea astfel de celule, dar pot fi folosiți și alți semiconductori.

Energia este generată în momentul în caresemiconductorul este expus la lumina soarelui și îl încălzește. Ca urmare, electronii sunt eliberați în interiorul semiconductorului. Sub influența unui câmp electric, electronii încep să se miște într-un mod mai ordonat, ceea ce duce la apariția unui curent electric.

Așa arată un panou solar.

Pentru a obține energie electrică, aveți nevoieconectați contactele la ambele părți ale fotocelulei. Ca urmare, va începe să furnizeze energie electrică consumatorului conectat sau pur și simplu va încărca bateria, care va da apoi energie electrică rețelei atunci când este necesar.

Tesla poate realiza un „microbuz” electric bazat pe modelul 3

Accentul principal pe siliciu se datorează proprietăților sale cristaline. Cu toate acestea, în forma sa pură, siliciu în sine este un dirijor rău și pentru a-și schimba proprietățile, se face o cantitate extrem de mică de impurități care îi îmbunătățesc conductivitatea. Majoritatea impurităților includ fosforul.

Cum produc semiconductorii electricitate?

Un semiconductor este un material în care atomii fie au electroni suplimentari (de tip n), sau nu sunt suficiente (de tip p). Adică un semiconductor este format din două straturi cu conductivitate diferită.

Ca un catod într-o astfel de schemă este utilizatn-strat. Stratul p este anodul. Adică, electronii din primul strat se pot transfera pe al doilea. Tranziția are loc datorită lovirii electronilor de către fotonii de lumină. Un foton bate un electron. După aceea, ei, trecând prin acumulator, cad din nou în stratul n și totul merge în cerc.

Când energia este epuizată, totul începe în cerc și lumina este întotdeauna aprinsă.

În panourile solare moderne casemiconductorul folosește siliciu și totul a început cu seleniu. Seleniul a demonstrat o eficiență extrem de redusă - nu mai mult de un procent - și au început imediat să caute un înlocuitor. În zilele noastre, siliciul îndeplinește în general cerințele industriei, dar are și un dezavantaj semnificativ.

Cum sunt legate coronavirusul, panourile solare și poluarea aerului?

Tratamentul și purificarea siliciului pentru a-l aduceforma în care poate fi folosit este o procedură destul de costisitoare. Pentru a reduce costul de producție, se efectuează experimente cu alternativele sale - cupru, indiu, galiu și cadmiu.

Eficiența panourilor solare

Siliciul are încă un dezavantaj, ceea ce nu este așala fel de semnificativ ca costul, dar cu care trebuie să lupți și tu. Faptul este că siliciul reflectă foarte puternic lumina și din această cauză, elementul produce mai puțină electricitate.

Chiar și după ce atârnați atât de multe panouri, trebuie totuși să le asigurați funcționarea normală. Inclusiv lupta împotriva reflexiei luminii.

Cum afectează lumina solară productivitatea umană?

Pentru a reduce astfel de pierderi,fotocelulele sunt acoperite cu un strat special antireflexiv. În plus față de un astfel de strat, este necesar să se utilizeze un strat protector, care să permită elementului să fie mai durabil și să reziste nu numai ploii și prafului, ci chiar și ramurilor mici care cad. Când este instalat pe acoperișul unei case, acest lucru este foarte important.

Soarele este putere! Trebuie folosit!

În ciuda satisfacției generale cu tehnologia șilupta constantă pentru îmbunătățirea performanței, panourile solare moderne au încă mult de căutat. În acest moment, panourile sunt produse în serie, care reciclează până la 20% din lumina care cade pe ele. Dar există și panouri mai moderne, care sunt încă „aduse în minte” - pot recicla până la 40% din lumină.

În general, energia solară este rece! Și amintiți-vă, chiar și cu un soare atât de „arzător”, sistemul va funcționa.