בשעות האור, זרמי אנרגיה סולארית נכנסים אל פני כדור הארץ. מדענים ומהנדסים כבר מזמן הבינו כיצד להשתמש בו. פאנלים סולאריים יכולים להמיר את האנרגיה של אור היום. האפקטיביות שלהם עדיין רחוקה מלהיות אידיאלית, אך עם הזמן היא תגדל בזכות עבודתם של מומחים.
הוראות
שלב 1
העבודה של תא סולארי מבוססת על התכונות הפיזיקליות של תאי מוליכים למחצה. הפוטונים של האור דופקים אלקטרונים מהרדיוס החיצוני של האטומים. במקרה זה נוצר מספר משמעותי של אלקטרונים חופשיים. אם תסגור כעת את המעגל, זרם חשמלי יזרום דרכו. עם זאת, הוא קטן מכדי להיות מוגבל לשימוש בתא פוטו אחד או שניים.
שלב 2
בדרך כלל, רכיבים בודדים משולבים למערכת ליצירת סוללה. כמה סוללות כאלה משמשות ליצירת מודולים. ככל שתאים סולריים מחוברים יותר יחד, כך יעילות המערכת הטכנית גבוהה יותר. חשוב גם מיקום סוללת השמש יחסית לשטף האור. כמות האנרגיה תלויה ישירות בזווית בה קרני השמש נופלות על תאי הפוטו.
שלב 3
אחד ממאפייני הביצועים העיקריים של תא סולארי הוא מקדם הביצוע (COP). הוא מוגדר כתוצאה מחלוקת כוח האנרגיה המתקבלת בכוח שטף האור הנופל על משטח העבודה של הסוללה. עד כה היעילות של תאים סולאריים המשמשים בפועל נע בין 10 ל -25 אחוזים.
שלב 4
בסתיו 2013 היו דיווחים בעיתונות כי מהנדסים גרמנים הצליחו ליצור תאי צילום ניסיוניים, שיעילותם קרובה ל 45%. כדי להשיג ביצועים מדהימים כל כך עבור מערך סולארי סטנדרטי, המעצבים נאלצו להשתמש בפריסת תא פוטו בת ארבע קומות. זה איפשר להגדיל את המספר הכולל של צמתים מוליכים למחצה שימושיים.
שלב 5
מומחים חישבו שבעתיד יהיה בהחלט אפשרי להשיג שיעורי יעילות גבוהים יותר, עד 85%. מה הסיבה לפיגור הסוללה הנוכחי מאחורי מאפייני העיצוב? ההבדל בין נתונים אמיתיים לאינדיקטורים אפשריים תיאורטי מוסבר על ידי המאפיינים של החומרים המשמשים לייצור סוללות. לוחות עשויים בדרך כלל מסיליקון, שיכול לספוג רק קרינת אינפרא אדום. אבל כמעט ולא משתמשים באנרגיה של קרניים אולטרה סגולות.
שלב 6
אחת הדרכים לשיפור היעילות של תאים סולאריים היא השימוש במבנים רב-שכבתיים. מודול כזה כולל כמה שכבות דקות העשויות מחומרים שונים. במקרה זה, החומרים נבחרים כך שהשכבות מתאימות מנקודת המבט של ספיגת אנרגיה. בתיאוריה, "עוגות" רב שכבתיות כאלה יכולות לספק יעילות של כמעט 90%.
שלב 7
כיוון פיתוח מבטיח נוסף הוא השימוש בפאנלים עשויים מונוקריסטלים מסיליקון. למרבה הצער, חומר זה הוא עדיין הרבה יותר יקר מאשר אנלוגים polycrystalline. לפיכך, על מנת להגביר את היעילות של תאים סולאריים, יש לייקר את התכנון, מה שמגדיל את תקופת ההחזר.
