نسبتاً اخیراً، ایده تامین برق منازل شخصی به طور مستقل بسیار عالی تلقی می شد. امروز یک واقعیت عینی است. در اروپا، پنل های خورشیدی برای مدت طولانی مورد استفاده قرار گرفته اند، زیرا منبع تقریباً پایان ناپذیر انرژی ارزان هستند. در کشور ما، دریافت برق از چنین دستگاه هایی تنها رواج پیدا می کند. این فرآیند خیلی سریع اتفاق نمی افتد و دلیل آن هزینه بالای آنهاست.
اصل عملکرد باتری خورشیدی بر این اساس استوار است که در دو صفحه سیلیکونی که با مواد مختلف (بور و فسفر) پوشیده شده اند، جریان الکتریکی تحت تأثیر نور خورشید ایجاد می شود. در صفحه ای که با فسفر پوشانده شده است، الکترون های آزاد ظاهر می شوند.
ذرات گمشده در صفحاتی که با بور پوشانده شده اند تشکیل می شوند. الکترون ها تحت تأثیر نور خورشید شروع به حرکت می کنند. به این ترتیب جریان الکتریکی در پنل های خورشیدی تولید می شود. رشته های نازک مسی که پوشیده شده اندهر باتری، جریان را از آن بکشید و آن را به هدف مورد نظر خود هدایت کنید.
یک بشقاب می تواند یک لامپ کوچک را روشن کند. نتیجه گیری خود را نشان می دهد. برای اینکه پنل های خورشیدی توان کافی برای خانه را تامین کنند، مساحت آنها باید بسیار بزرگ باشد.
دنده سیلیکونی
بنابراین، اصل باتری خورشیدی روشن است. جریان از اثر نور ماوراء بنفش بر روی صفحات ویژه ایجاد می شود. اگر از سیلیکون به عنوان ماده ای برای ایجاد چنین صفحاتی استفاده شود، باتری ها سیلیکون (یا هیدروژن سیلیکون) نامیده می شوند.
چنین درج هایی به سیستم های تولید بسیار پیچیده نیاز دارند. این به نوبه خود بر قیمت تمام شده محصولات تأثیر می گذارد.
سلول های خورشیدی سیلیکونی انواع مختلفی دارند.
مبدل تک کریستالی
آنها پانل هایی با گوشه های اریب هستند. رنگ آنها همیشه سیاه خالص است.
اگر در مورد مبدل های تک کریستالی صحبت کنیم، می توان به طور خلاصه اصل عملکرد باتری خورشیدی را با کارایی متوسط توصیف کرد. تمام سلول های عناصر حساس به نور چنین باتری در یک جهت هدایت می شوند.
این به شما امکان می دهد بالاترین نتیجه را در بین سیستم های مشابه کسب کنید. راندمان این نوع باتری به 25% می رسد.
نکته منفی این است که چنین پانل هایی باید همیشه رو به خورشید باشند.
اگر خورشید پشت ابرها پنهان شود، به سمت افق برود یا هنوز طلوع نکرده باشد، باتری ها جریان نسبتاً ضعیفی تولید می کنند.قدرت.
پلی کریستال
صفحه های این مکانیسم ها همیشه مربع، آبی تیره هستند. سطح آنها شامل کریستال های سیلیکون ناهمگن است.
کارایی باتری های پلی کریستال به اندازه مدل های مونو کریستال نیست. می تواند به 18 درصد برسد. با این حال، این عیب با مزایایی که در زیر مورد بحث قرار خواهد گرفت جبران می شود.
اصل عملکرد این نوع باتری های خورشیدی به آنها اجازه می دهد تا نه تنها از سیلیکون خالص، بلکه از مواد بازیافتی نیز ساخته شوند. این برخی از نقص های موجود در تجهیزات را توضیح می دهد. ویژگی متمایز مکانیسم های این نوع این است که می توانند جریان الکتریکی کاملاً کارآمد را حتی در هوای ابری تولید کنند. چنین کیفیت مفیدی آنها را در مکان هایی که نور پراکنده خورشید یک اتفاق معمول روزانه است، ضروری می کند.
پانل های سیلیکونی آمورف
پنل های آمورف ارزان تر از بقیه هستند، این اصل عملکرد باتری خورشیدی و طراحی آن را تعیین می کند. هر پانل از چندین لایه بسیار نازک سیلیکون تشکیل شده است. آنها با پاشیدن ذرات مواد در خلاء روی فویل، شیشه یا پلاستیک ساخته می شوند.
کارایی پنل ها نسبت به مدل های قبلی بسیار کمتر است. به 6 درصد می رسد. لایه های سیلیکون به سرعت در برابر نور خورشید می سوزند. پس از شش ماه استفاده از این باتری‌ها، کارایی آنها 15% و گاهی تا 20 کاهش می‌یابد.
دو سال کارکرد، منابع مواد فعال را کاملاً تمام می کند و پانل باید تغییر کند.
اما دو مزیت وجود دارد که به همین دلیل این باتری ها هنوز خریداری می شوند. اولا، آنها حتی در هوای ابری کار می کنند. ثانیا، همانطور که قبلا ذکر شد، آنها به اندازه گزینه های دیگر گران نیستند.
فتو تبدیل هیبریدی
سیلیکون آمورف اساس آرایش میکروکریستال ها است. اصل عملکرد باتری خورشیدی آن را شبیه به یک پانل پلی کریستالی می کند. تفاوت این نوع باتری ها در این است که می توانند در شرایط پراکنده نور خورشید، مثلاً در یک روز ابری یا در سپیده دم، جریان الکتریکی با قدرت بیشتری تولید کنند.
علاوه بر این، باتری ها نه تنها تحت تأثیر نور خورشید، بلکه در طیف مادون قرمز نیز کار می کنند.
مبدل خورشیدی فیلم پلیمری
این جایگزین برای پانل‌های سیلیکونی، هر شانسی برای تبدیل شدن به یک رهبر در بازار پنل‌های خورشیدی دارد. آنها شبیه یک فیلم متشکل از چندین لایه هستند. از میان آنها می توان شبکه ای از هادی های آلومینیومی، لایه پلیمری ماده فعال، بستری از مواد آلی و یک فیلم محافظ را تشخیص داد.
چنین فتوسل‌هایی که با یکدیگر ترکیب می‌شوند، یک سلول خورشیدی فیلم رول را تشکیل می‌دهند. این پانل ها سبک تر و فشرده تر از پانل های سیلیکونی هستند. در ساخت آنها از سیلیکون گران قیمت استفاده نمی شود و فرآیند تولید خود آنقدر گران نیست. این باعث می شود پانل رول ارزان تر از بقیه باشد.
اصل عملکرد پنل های خورشیدی باعث می شود بازده آنها خیلی بالا نباشد.
به 7%. می رسد
فرایند ساخت پانل های این نوعبه چاپ چند لایه بر روی یک فیلم فتوسل کاهش می یابد. تولید شده در دانمارک.
یکی دیگر از مزایای این است که می توان باتری رول را برش داد و آن را به هر اندازه و شکلی جا داد.
فقط یک منهای. باتری ها به تازگی تولید شده اند، بنابراین هنوز هم تهیه آنها بسیار دشوار است.
اما دلیلی وجود دارد که باور کنیم این عناصر به سرعت شهرت خوبی در بین مصرف کنندگان به دست خواهند آورد که به تولیدکنندگان فرصت تولید در مقیاس بزرگتر را می دهد.
منازل گرمایش خورشیدی
اصل عملکرد یک باتری خورشیدی برای گرم کردن خانه به طور اساسی آنها را از همه دستگاه هایی که در بالا توضیح داده شد متمایز می کند. این یک دستگاه کاملا متفاوت است. توضیحات در ادامه آمده است.
بخش اصلی سیستم گرمایش خورشیدی کلکتوری است که نور خود را دریافت کرده و آن را به انرژی جنبشی تبدیل می کند. مساحت این آیتم می تواند از 30 تا 70 متر مربع متغیر باشد.
تکنیک ویژه برای بستن کلکتور استفاده می شود. صفحات توسط کنتاکت های فلزی به هم متصل می شوند.
جزء بعدی سیستم دیگ ذخیره سازی است. انرژی جنبشی را به انرژی حرارتی تبدیل می کند. در گرم کردن آب نقش دارد که جابجایی آن می تواند به 300 لیتر برسد. گاهی اوقات چنین سیستم هایی توسط دیگ های سوخت خشک اضافی پشتیبانی می شوند.
سیستم را کامل کنیدعناصر دیوار و کف گرمایش خورشیدی که در آنها مایع گرم شده از طریق لوله‌های مسی نازک که در کل منطقه آنها توزیع شده است، گردش می‌کند. با توجه به دمای شروع پایین پانل ها و یکنواختی انتقال حرارت، اتاق به اندازه کافی سریع گرم می شود.
گرمایش خورشیدی چگونه کار می کند؟
بیایید نگاهی دقیق‌تر به نحوه عملکرد پنل‌های خورشیدی با نور فرابنفش بیندازیم.
بین دمای کلکتور و عنصر ذخیره تفاوت وجود دارد. حامل گرما، که اغلب آبی است که ضد یخ به آن اضافه می شود، شروع به گردش در اطراف سیستم می کند. کار انجام شده توسط سیال دقیقاً انرژی جنبشی است.
با عبور مایع از لایه های سیستم، انرژی جنبشی به گرما تبدیل می شود که برای گرم کردن خانه استفاده می شود. این فرآیند گردش حامل گرما را برای اتاق فراهم می کند و امکان ذخیره آن را در هر زمانی از روز و سال فراهم می کند.
بنابراین، ما متوجه شدیم که صفحات خورشیدی چگونه کار می کنند.
