S-ar părea că destul de recent, bateria solară este ferm asociată cu nave spațiale, stații orbitale si rover lunar. Acum, un dispozitiv capabil să extragă energie electrică de lumină poate fi detectată în orice calculator. Mai mult decât atât, în țările bogate lumina soarelui, cu veri calde și ierni blânde (oamenii de știință le numesc „insolației mare a țării“), cum ar fi Italia, Spania, Portugalia, statele sudice ale SUA, etc. Energia solară este de economii de articol vizibile pe energie electrică și termică. Și această economii vine ca o inițiativă privată a cetățenilor, precum și reglementările guvernamentale obligatorii, cum ar fi în Spania.
Încercările făcute pentru a lucra la energia solară realizată de omenire pentru o lungă perioadă de timp, astfel încât legenda lui Arhimede ars flotei romane, cu ordinele de a se concentra o mulțime de oglinzi (într-o altă versiune - lustruit la o placi, lustruirea) Lumina soarelui pe pânzele galere romane. Dar rezultate notabile încercări de subordonare solară date doar in ultimul secol. Ce există modalități de utilizare a energiei solare?
Cum de a obține energie electrică
Cel mai evident mod - este conversia energiei luminii de la soare în căldură. Strict vorbind, este chiar transformarea nu poate fi numit, deoarece căldura și lumina sunt de aceeași natură și diferă numai în frecvență, este înțelept să vorbim despre colectarea de căldură. Pentru a colecta dispozitive de căldură solare, care sunt numite - colector solar ( „colector“ înseamnă literalmente colector). Principiul de funcționare este foarte simplu - agentul de răcire (apă, mai puțin aer) este încălzit în radiator fabricat din material absorbant de căldură. Astfel de dispozitive sunt utilizate pe scară largă pentru alimentarea cu apă caldă de case particulare.
Un alt mod interesant de a utiliza cea mai apropiată energia luminoasă ne spune natura. De-a lungul a milioane de ani de evolutie, plantele au învățat să transforme energia solară în energie chimică, sintetizarea de substanțe simple, complexe compuse - glucoză. Oricine nu chiulangiu de la școală botanică, desigur, a ghicit că vorbim despre fotosinteză. Dar nu toată lumea a crezut despre natura energetică a acestui proces, care constă tocmai în acumularea energiei solare și utilizarea în continuare a acesteia (inclusiv în timpul iernii), în utilizarea „personal“. Vorbim despre bioenergie. Real, și nu a ceea ce spun magicieni homegrown. Metoda de utilizare a energiei solare în conformitate cu principiul de funcționare este încă în așteptare pentru utilizarea sa în tehnologia de om.
Așa cum am menționat mai sus, cel mai simplu mod de energie uz personal de la soare - este de colectare a energiei termice. Cu toate acestea, „cel mai ușor“ nu este întotdeauna înseamnă „cel mai bun.“ Faptul este că energia termică - se poate spune, „perisabile“. Încercați să „păstreze“ cald sau distribuie-l pe distanțe lungi. Cel mai probabil, costul va bloca toate beneficiile posibile. Cel mai convenabil pentru depozitarea și transportul de energie este energie electrică puncte de vedere. Acesta poate fi, fără prea multe probleme pentru a colecta în baterie, fie prin transfer bancar către locul unde va funcționa, cu pierderi minime. Rezultă al treilea, utilizarea mai frecventa a luminii solare - transformarea acestuia în energie electrică.
Cum funcționează
Conversia luminii solare are loc în baterii (care este, conectate în grupuri) celule solare, care sunt perie la numele „panouri solare“. Prin ce principiu de panouri solare funcționează?
Inima fotocelulei este un cristal de siliciu. Cu siliciu (sau mai degrabă oxizii săi), ne întâlnim în fiecare zi - este familiar pentru noi nisip. Astfel, putem spune că cristalul de siliciu - este cultivat in laborator un bob uriaș de nisip. Cub formă de cristale și tăiate în platină sute de microni grosime (aproximativ trei la patru lățimea unui fir de păr uman).
In plachetei de siliciu pe de o parte, a aplicat un strat subțire de fosfor, pe de altă parte - stratul subțire de bor. În cazul în care siliciu este pusă în contact cu bor se produce un exces de electroni liberi, iar în cazul în care siliciu este pusă în contact cu fosfor, electronii din lipsa opusă, apar așa-numitele „găuri“. Mediile de joncțiune cu un exces si deficit de electroni în fizică se numește p-n joncțiune. Fotonii luminii bombardează suprafata membranei si fosfor excesive bat electroni la electroni bor lipsesc. Comandat de mișcare de electroni - care este un curent electric. Rămâne doar pentru a „colecta“ cheltuielile sale printr-o placă de metal de cale. Deci, în principiu, aranjat o celulă solară de siliciu.
Power-o placă de celule solare este destul de modestă, acesta va fi suficient, cu excepția unui bec lanterna. Prin urmare, elementele individuale sunt colectate într-un sistem de baterii. Teoretic este posibil să se adune elementele acumulatorului de orice capacitate. Bateria este plasat pe un substrat metalic, pentru îmbunătățirea rezistenței este întărită și acoperit cu sticlă. Este important ca celula solara transformă în energie electrică nu este numai vizibilă, ci și porțiunea de ultraviolete din spectrul solar, astfel încât sticla care acoperă bateria trebuie să sari peste ultraviolete.
Baterie solară Un avantaj important este faptul ca foloseste lumina, mai degrabă decât de căldură, astfel încât, spre deosebire de colector, bateria solară poate lucra în timpul iernii, doar pentru a Clear nu acoperă lumina soarelui. Există proiecte pentru construirea de câmpuri solare uriașe în Arctica și Antarctica, care va stoca energie în timpul zilei polare de șase luni, care se află în partea de nord are loc în timpul verii, iar în sud - în timpul iernii, există două plante gigantice de energie solară nu va fi inactiv în același timp.
Totul e pe termen lung și pentru a beneficia de proprietățile celulei solare pot fi astăzi, după ce a echipat lui gelioelektrostantsiey casa in miniatura. Această stație este, desigur, puțin probabil să fie în măsură să îndeplinească pe deplin nevoile economiei de energie electrică, dar nu există nici o îndoială să devină un factor sensibil în salvarea bugetului familiei.