Solcellen

Solcelle - en sender for strålingsenergi til elektrisk energi ved hjelp av en rekke forskjellige effekter.

Forutsetninger for solcellepaneler

I perioden 1965-1985 økte solar kapasitet av enheter av watt til flere hundre kilowatt. Samtidig til 20% høyere virkningsgrad. Men det viktigste - ble til slutt reduserer kostnadene! Det ble funnet at i områdene nord for 45 breddegrad er ikke alltid hensiktsmessig å søke, for eksempel, solfangere for varmt vann, men batteriet konsekvent gi positiv økonomisk effekt. Når det totale årlige solar gjennomstrømning på 1,200 kWh / sq. m lykkes:

• tilveiebringe varmebehovet til 25%;
• motta varmt vann - opp til 50%;
• tilveiebringe et klimareguleringssystem med 75%.

Et slikt mål krever en ansvarlig tilnærming. I dag bytter Europa til batteriet, i frykt for at Golfstrømmen fører varmt vann til kysten av Storbritannia fra ekvator, borte... Angivelig ring strømmer forårsaket av noen faktorer som styrer utbruddet istid førte til flyte endring.

Forskere tror at hendelsene knyttet til olje i Mexicogolfen mer manifest med hensyn til globale klimaendringer. I dag, til den gamle verden landene er villige støtte alt som er koblet med batterier og vindkraft. Utviklede programmer som tillater lokale folk... å pumpe strøm inn i nettverket på en naturlig måte.

Andelen av strømforbruket reduseres miljøforurensning forbrenningsprodukter av flytende brensel. I Europa, de fleste regjeringer kjøper energi, som en batteriholder lar deg klippe til null avfall, i tillegg - for å tjene. Det er anslått at den gjennomsnittlige familien bruker 3.000 kWh per år. For å møte etterspørselen på tåkete Albion vil trenge 12 paneler av 280 watt. I sum er prisen $ 12.000. I Russland, etter at situasjonen med Krim ser det ikke billig, men for den gjennomsnittlige europeiske familien er akseptabelt.

Historien om utvikling av solenergi teknikker

Ryktet har det at i den VII århundre f.Kr., brukte et forstørrelsesglass for å brenne maur og en brann. I antikkens Roma og Hellas sendte konsentrere solstrålene å tenne fakler i kirker. Lys brukt til militære formål. I 212 BC. e. i forsvaret av Syracuse Arkimedes prøvde å sette fyr på den romerske flåten, noe som reflekterer strålene fra bronse skjold. Selv om suksessen ikke er oppnådd, og senere, i 1973, marinestyrker i Hellas var i stand til å ødelegge båten på samme måte fra en avstand på 50 meter.

I Bysants, det var så populære i løpet av dagen lyse rom at Code of Justinian, tolket begrepet høyre for solen. I 1767, sveitsiske vitenskapsmannen Horace Benedict de Saussure var den første til å bruke lys energi til matlaging. Enheten kalles komfyren minnet reflektor parabolantenne. Hensiktsmessigheten av tittelen, i lys av kulinariske emner. Senere Sir John Herschel brukt en lignende ekspedisjon til Nord-Afrika.

Fotovoltaiske effekt oppdaget av Edmond Bakkerelem i 1839. I studiet av platina og gull plater nedsenket i et medium med varierende surhet fant han dannelsen av det elektriske potensialet. William Adams Grylls og Richard Evans Dag oppdaget at mellom platina og selen, et par evne til å utvise den fotoelektriske effekt. Først feiret utelukkende i flytende medier. Det er et anerkjent faktum at de faste stoffer er i stand til å produsere elektrisitet uten mekanisk bevegelse på bekostning av den eneste solenergi. Den totale effekten viste seg imidlertid for lavt for kommersiell anvendelse i batterier.

I 1880 ble det takket være Samuel Langley født første bolometer å vurdere kapasiteten på gløden av himmellegemene. Ved potensialdifferanse verdi bestemt av målverdien. De brukte en vanlig LDR, men slike studier er gradvis lagt de grunnleggende elementene for å skape fremtidens solcellepaneler. Tre år senere, Charles Fritz skapte de første fargeprøver basert på selen wafere.

Gradvis vitenskap forstått strukturen av solspekteret. Det har vist seg at de usynlige stråler utøver en sterk innflytelse på materialene. For eksempel ultrafiolett fremkalt i en gnistutladningsgapet ved en lav spenning mellom metallelektrodene. På mange måter vitenskap var opprettelsen av solcellepaneler. Mens Albert Einstein forklarte fotoelektrisk effekt (i 1921 ble han tildelt Nobelprisen), polsk forsker Jan Czochralski silisium én krystall var i stand til å vokse. Samtidige så ingen sammenheng, men i dag ser vi hvordan de to fenomenene brukes i solceller.

Til slutt, i 1932, demonstrerte den fotovoltaiske effekt på grunnlag av kadmiumsulfid, blir tellurid brukes oftere i dag. Ved 1953, det skissert det teoretiske grunnlag for beregning av effektiviteten av materialer for anvendelse i batteriet. Født teknologi: Bell Labs Calvin Fuller og Gerald Pearson skapte den første cellen på silisiumplater. Til å begynne med solcellen effektivitet var 4%, og senere øket til 11%, og i moderne modeller når 21. Dette er den verdig konkurranse glødepæren med en forskjell at solens stråler mens gratis.

I vest er prisen slik at enhetskostnaden for kWh batteri er i stand til å konkurrere med fossilt brensel ressurser av planeten. Teknologien er patentert og har sitt første forretningssenter med oppvarmet vann med solenergi i USA. Som kjent, i 1958, gikk i bane den første satellitt drives delvis av silisium celler. Den påfølgende hendelsesforløpet er klar: utforming ble billigere, blir mindre og mer effektiv. I 1981 McCready gjort den første fly, drevet av solenergi.

I 1999 har Times Square sitt første skyskraper, hvor sørlige og vestlige fasader av etasjene 37 til 43 celler var silikon ark.

Hvordan solpaneler arbeid

Inne er det en film av silisium omgitt på alle sider av et lag av gjennomsiktig materiale. Den fysiske betydning av den fotoelektriske effekt: fotonenergi slår elektroner fra sine hjem til ledningsbåndet, dannelse av frie ladningsbærere. Å bringe dem i bevegelse benyttes Galvani potensial generert ved kontakt av to forskjellige materialer. Fase er fast og flytende.

I den rolige tilstand, uten stråling fra solen, på grunn Galvani potensial på grenseflaten som dannes av et dobbelt lag av ladninger, som er kjent fra beskrivelsen av de prosesser som opptrer i p-n-knutepunkt. Da systemet kommer i likevekt, og ingenting skjer. I Resultatet er mediet forvandlet til en isolator, med alle kostnadene er opptatt.

Når solstrålene faller på overflaten - det prøver å gjøre mulig en omfattende - utgjør hoveddelen av de arbeidsledige elektroner. De er avhengige av feltet, og skaper en bevegelse, begynner å rekombinere på grensen. Prosessen fortsetter inntil mediet fremdeles pågår inntil fotonenergi bidrar til å frigjøre elektroner i solcellen.

Det ser rart ut, hvis materialer med en forskjell Galvani oppdaget ultra-lav motstand, for å generere elektrisitet uten hjelp av solen. I naturen er effekten ukjent, men det er umulig å kunstig skape teoretikere - forstyrre praksis. Så, prisen på den genererte elektrisitet er solenergi fotoner. Siden enheten fungerer.

Spenning avhenger av området av den fotoelektriske celle, strømmen slås på grunn av en konsistent inkludering. I moderne enheter rekruttert 48 - 72 stykker. Som et resultat, ved en spenning på 25 - 40 V får 150 - 300 watt hver. Spesielle materialer er brukt i konstruksjonen. Gradvis, til historiens oppdage ny. For eksempel, siden 1873 kjent foto selen.

For effektivt å bruke den energi som er nødvendig for å transformere den inn i en fordøyelig form. En innretning som solcellen i blandingen omfatter en inverter som driver vekselstrøm transformasjon, og gir forbrukeren. I tillegg er en del av solens energi som er lagret i batteriet. Som en regel er den eneste vekselretter til en flerhet av celler. Moderne utførelser effektivitet når 97%, med påløpt smart alternativer typen maksimal bruk effektivitet av fotoelementer.

funksjoner Solar

Ethvert slikt batteri har en forholdsvis toppeffekt som genereres ved en kraftlinjetetthet av 1000 watt pr kvadratmeter. Tilsvarende solntsepoku i tropene. Et system med en toppeffekt på 1 kW ved området dekker 5-14 kvadratmeter, avhengig av materialtypen og andre faktorer.

Den viktigste egenskap er prisen på solcellepaneler. I Russland vil sette i 3000 kWh stige i beløpet innen en million rubler.

solcelle effektivitet ikke er for høy, men smarte hjerner er allerede tenker i den retningen. Det er funnet at for et materiale som oppviser fotoelektriske egenskaper karakteristisk optimale området av spekteret. Vi har allerede gjort forslag om å bryte opp stråler ved hjelp av filtre og komponenter av hver guide spor. Dermed, til tider kunne øke effektiviteten. Allerede i utvikling er systemer der parameteren er over 40%. Det er forutsatt at inkludert og ingeniørkostnader i prisen på batteriene.

Enten å kjøpe et solcellepanel

I 2000 Morrison familie totalt åtte personer fra staten Colorado (USA) etablert i huset den største på den tiden av rapporterte batteriet. Hennes makt var 12 kW. Historien er taus som eieren måtte betale for en slik delikatesse, men selv i dag utstyret er verdt en formue. For eksempel 40000. dollar.

Russerne før om fri energi ikke trenger å bekymre deg. Vi tror at slutt romteknologi vil være på taket av huset hver.