ממירים פוטואלקטריים. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

ממירים פוטו-אלקטריים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

מתקנים מסוג זה מבוססים על העיקרון של הוצאת אלקטרונים מחומרים מוליכים למחצה על ידי קוונטות אור. אנרגיית קרינה מומרת לאנרגיה חשמלית. באנרגיה סולארית מודרנית, נעשה שימוש נרחב בממירים מוליכים למחצה העשויים מסיליקון גבישי טהור מבחינה כימית. סיליקון הוא יסוד נפוץ בקרום כדור הארץ; חול, קוורץ הוא סיליקון דו חמצני SiO2. ייצור סיליקון טהור בסוף המאה ה-XNUMX אפשר להשיק ייצור של מספר התקני מוליכים למחצה, ובפרט מעבדים למחשבים מודרניים. תעשיות עתירות מדע בארצות הברית מרוכזות בעמק ה"סיליקון" (סיליקון) במדינת קליפורניה.

יצירת מקורות אנרגיה סולארית כלולה בתוכניות של חברות עולמיות גדולות כמו סימנס, סוני, היטאצ'י. המובילים בתחום האנרגיה הסולארית על ממירי סיליקון הם ארה"ב, גרמניה, דנמרק, יפן, שוויץ. העלות של ממירי סיליקון פוטו-וולטאיים במהלך 40 השנים האחרונות ירדה פי 40, 1 קילוואט של הספק מותקן בתחנות כוח סולאריות פוטו-וולטאיות עולה כ-2500 דולר.

תא סולארי מורכב משתי פרוסות סיליקון מחוברות זו לזו. אור הנופל על הצלחת העליונה מפיל ממנה אלקטרונים ושולח אותם אל הצלחת התחתונה. כך נוצר ה-EMF של האלמנט. אלמנטים המחוברים בסדרה הם מקור לזרם ישר. כמה ממירים פוטו-וולטאיים משולבים מייצגים סוללה סולארית. היעילות של המרת אנרגיית קרינה לאנרגיה חשמלית במתקנים מודרניים מגיעה ל-13,17%; בתנאי מעבדה, הושגה יעילות של 40% בחלק מהמוליכים למחצה.

ההספק של SPP עם ממירים פוטו-אלקטריים נקבע על ידי היחס

W, (3.3)

איפה - יעילות של ממירים פוטו-אלקטריים (שינויים בתאי סיליקון מודרניים בתוך 0,12.0,17), - השטח הכולל שלהם, מ"ר.

השימוש בתחנות כוח סולאריות פוטו-וולטאיות החל בטכנולוגיית החלל, שבה העלות מילאה תפקיד משני. ה"כנפיים" של תאי הפוטו של תחנת מיר היו בשטח של מאות מטרים רבועים. הלונוכוד, המופעל על ידי סוללות סולאריות, עבד על הירח במשך יותר משנה. בתחנת Skylab האמריקאית, סוללה בשטח כולל של 130 מ' סיפקה אספקת חשמל בהספק של 10,5 קילוואט.

כיום מיוצרים מודולי ממירים פוטו-וולטאיים במספר מדינות לצרכי אנרגיה בקנה מידה גדול. מתקנים סולאריים בודדים מסוג זה בארה"ב הגיעו ל-10 מגה-וואט, כאשר הספק מגיע לשיא כאשר השמש בשיאה, קרוב לזמן בו צריכת האנרגיה היומית במדינות הסובטרופיות הדרומיות שטופי השמש של אמריקה מגיעה לשיא עקב פעולת המזגנים.

יתרון חשוב של תחנות כוח סולאריות פוטו-וולטאיות הוא עלויות תפעול נמוכות מאוד – מודולים המוגנים מאבק ומשקעים באמצעות זכוכית או סרט פועלים במשך עשרות שנים ללא תחזוקה. במזג אוויר מעונן, ההספק של סוג זה של תחנת כוח סולארית מופחת במקצת, אם כי פחות מאשר עבור מתקנים תרמו-אלקטריים. יש לצפות שבאזורי השמש הדרומיים של הפדרציה הרוסית, עם ייצור המוני וירידה בעלות מודולי הסיליקון, מתקנים כאלה יהיו תחרותיים בהשוואה לאלה המסורתיים הפועלים על גידול דלקים מאובנים.

מתפתחים פרויקטים של תחנות כוח סולאריות לווייניות פוטו-וולטאיות. הוא אמור לשגר ולהעלות אותם במסלולים גיאוסטציונריים בקו המשווה, בגובה של 35800 ק"מ, כך שהם כל הזמן "יתלו" על אותו מקום. תאים סולאריים בעלי שטח של עשרות קמ"ר ממוקמים על סרט סינטטי דק בכיוון מאונך לקרני השמש. זרם חשמלי מתאי שמש מומר בגנראטורים מיוחדים לקרינת מיקרוגל, המופנית לכדור הארץ באמצעות אנטנה מובנית. קוטר האנטנה המשדרת של כ-2 ק"מ, בעוד שאנטנת הקליטה לקרינת מיקרוגל על פני כדור הארץ היא כ-1 ק"מ. תחנת הקליטה ממירה קרינת מיקרוגל לזרם ומתח בתדר תעשייתי. יישום פרויקט זה, ייחודי בקונספט ובקנה מידה, ידרוש כספים אדירים וכמות גדולה של פיתוחים מדעיים וטכניים.

ברוסיה, המפתח המדעי העיקרי של ממירים פוטו-אלקטריים הוא המכון הפיזיקו-טכני. A.F Ioffe בסנט פטרבורג. מנהל המכון הזה, חתן פרס נובל ז'.י. אלפרוב, הוא תומך נלהב של אנרגיה סולארית. במפעל Ryazan של מכשירי קרמיקה-מתכת, הושק ייצור מודולי SPP בגדלים סטנדרטיים שונים ומאפיינים טכניים שונים. מכפילי פוטו סולאריים מיוצרים על ידי NPO Kvant (מוסקבה), CJSC Telecom-STV בזלנוגרד, אזור מוסקבה. הייצור של "סיליקון סולארי" - החומר הבסיסי לממירים פוטואלקטריים - נמצא בשליטה. 1 ק"ג סיליקון ב-SPP בשנה מייצר כמות כזו של חשמל שתחנות כוח תרמיות קונבנציונליות דורשות 2,5 טון נפט להפקה, וחיי השירות של ממיר סיליקון הם 30 שנה או יותר.

מחבר: Labeish V.G.

ראה מאמרים אחרים סעיף מקורות אנרגיה חלופיים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מטען אלחוטי של איקאה Qi 23.09.2021

איקאה חשפה מכשיר בשם Sjomarke, שהוא מטען אלחוטי Qi מובנה שיכול לשדרג בקלות כמעט כל שולחן או יחידת מדפים.

לפני מספר שנים, איקאה החלה למכור רהיטים עם מטענים אלחוטיים מובנים, ובשנת 2019, בשיתוף פעולה עם Xiaomi, הם הוציאו שולחן שתומך בטעינה אלחוטית של 20W. כעת החליטה ענקית הריהוט השוודית להוסיף טעינה אלחוטית למגוון שלה כדי לחדש רהיטים ישנים.

ניתן להסתיר בקלות את מכשיר Sjomarke מתחת לפני השטח של שולחן או ארון - ניתן לקבע אותו הן עם סרט דו צדדי והן עם ברגים עם הקשה עצמית. כל משטח לא מתכתי בעובי של 8 עד 22 מילימטרים יתאים.

החידוש תואם לפרוטוקול Qi 1.2.4 ומספק הספק של עד 5 וואט. כמו כן, המכשיר מצויד במחוון טעינה לד ומערכת בקרת טמפרטורה והספק לבטיחות. הערכה כוללת כבל חשמל באורך שני מטר ומדבקה שקופה "X" לציון מיקום הטעינה על המשטח.

המטען האלחוטי של איקאה Sjomarke יימכר באיקאה באוקטובר במחיר מומלץ של $40.

עוד חדשות מעניינות:

▪ ראשים דינמיים באמצעות אנלוגי במבוק ואופל

▪ פלסטיק טיטניום

▪ מודול DC-DC Texas Instruments TPSM84209

▪ Fujitsu Stylistic V535 טאבלט עסקי תעשייתי קשיח לחלוטין

▪ צלעות קירור דקים במיוחד מסדרת XSPC TX

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע של האתר חיים של פיזיקאים מדהימים. בחירת מאמרים

▪ מאמר התחלות רוסיות באמת. ביטוי עממי

▪ מאמר מהו צונאמי? תשובה מפורטת

▪ מאמר מתקן. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר בדיקה של מעגלים חשמליים ואלמנטים רדיו. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר טרנזיסטורים זרים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר