תאים סולאריים. תכנית, תיאור

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

תאים סולאריים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

רבים מאיתנו לא חושדים ששיטת השגת החשמל מאור השמש ידועה כבר כ-130 שנה. האפקט הפוטואלקטרי נצפה לראשונה על ידי אדמונד בקוורל בשנת 1839. גילוי מקרי זה נעלם מעיניו עד 1873, כאשר ווילובי סמית גילה אפקט דומה כאשר לוחית סלניום הוקרנה באור. ולמרות שהניסויים הראשונים שלו היו רחוקים מלהיות מושלמים, הם סימנו את תחילת ההיסטוריה של תאים סולריים מוליכים למחצה. בחיפוש אחר מקורות אנרגיה חדשים, המציאה מעבדות בל את התא הסולארי מסיליקון, שהפך למבשרם של הממירים הפוטו-וולטאיים הסולאריים של ימינו. רק בתחילת שנות ה-50 הגיע התא הסולארי לדרגת שלמות גבוהה יחסית.

המרת אנרגיה בתאים סולריים (PEC) מבוססת על האפקט הפוטו-וולטאי במבני מוליכים למחצה הטרוגניים כאשר הם נחשפים לקרינת השמש. בעמוד זה לא שמים לנו למטרה להיכנס לפיזיקה של תופעה קשה זו, ולכן נתאר בקצרה את הצד המעשי של העניין.

אתה יכול להשתמש באנרגיה של תאים סולאריים באותו אופן כמו באנרגיה של מקורות כוח אחרים, עם ההבדל שתאים סולאריים לא מפחדים מקצר חשמלי. כל אחד מהם נועד לשמור על חוזק זרם מסוים במתח נתון. אבל בניגוד למקורות זרם אחרים, המאפיינים של תא סולארי תלויים בכמות האור הנופלת על פני השטח שלו. לדוגמה, ענן נכנס יכול להפחית את הספק הפלט ביותר מ-50%. בנוסף, חריגות במשטרים טכנולוגיים גוררות התפשטות בפרמטרי התפוקה של רכיבי אצווה אחת. לכן, הרצון להפיק את המרב מממירים פוטו-וולטאיים מוביל לצורך למיין תאים לפי זרם פלט. כדוגמה ממחישה ל"כבשה עלובה שמקלקלת את כל העדר", ניתן להביא את הדברים הבאים: חותכים קטע צינור בקוטר קטן בהרבה לשבר בצינור מים בקוטר גדול, כתוצאה מכך זרימת המים תהיה חדה. לְהַקְטִין. משהו דומה קורה בשרשרת של פרמטרי תפוקה לא אחידים של תאים סולאריים.

תאים סולריים סיליקון הם מכשירים לא ליניאריים ולא ניתן לתאר את התנהגותם בנוסחה פשוטה כמו חוק אוהם. במקום זאת, כדי להסביר את המאפיינים של האלמנט, אתה יכול להשתמש במשפחה של עקומות קלות להבנה - מאפייני זרם-מתח (CVC)

תאים סולאריים

מתח המעגל הפתוח שנוצר מאלמנט אחד משתנה מעט כאשר עוברים מאלמנט אחד למשנהו באצווה אחת ומיצרן אחד למשנהו והוא בערך 0.6 V. ערך זה אינו תלוי בגודל האלמנט. המצב שונה עם הנוכחי. זה תלוי בעוצמת האור ובגודל האלמנט, המתייחס לשטח הפנים שלו.

אלמנט בגודל של 100*100 מ"מ גדול פי 100 מאלמנט בגודל של 10*10 מ"מ, ולכן, תחת אותה תאורה, הוא יפלוט זרם גדול פי 100.

על ידי טעינת האלמנט, אתה יכול לשרטט את התלות של הספק המוצא במתח, ולקבל משהו דומה לזה שמוצג באיור 2

תאים סולאריים

שיא ההספק מתאים למתח של כ-0,47 V. לפיכך, על מנת להעריך נכון את איכותו של תא סולארי, כמו גם להשוות את התאים זה לזה באותם תנאים, יש צורך להעמיס אותו כך שה מתח המוצא הוא 0,47 V. לאחר בחירת האלמנטים הסולאריים לעבודה, יש צורך להלחים אותם. אלמנטים טוריים מצוידים ברשתות איסוף זרם, המיועדות להלחמת מוליכים אליהם.

ניתן לייצר סוללות בכל שילוב רצוי. הסוללה הפשוטה ביותר היא שרשרת של תאים המחוברים בסדרה. אתה יכול גם לחבר שרשראות במקביל, ולקבל את מה שנקרא חיבור סדרתי-מקביל.

נקודה חשובה בפעולת תאים סולאריים היא משטר הטמפרטורה שלהם. כאשר האלמנט מחומם במעלה אחת מעל 25^оעם זה, הוא מאבד 0,002 וולט במתח, כלומר. 0,4%/מעלה. איור 3 מציג משפחה של עקומות CVC עבור טמפרטורות 25^о C ו-60^о ס

תאים סולאריים

ביום שמש בהיר, האלמנטים מתחממים עד 60-70^оעם איבוד של 0,07-0,09 V כל אחד. זו הסיבה העיקרית לירידה ביעילות התאים הסולאריים, המובילה לירידה במתח שנוצר מהתא.

היעילות של תא סולארי רגיל נעה כיום בין 10-16%. המשמעות היא שאלמנט בגודל של 100 * 100 מ"מ בתנאים סטנדרטיים יכול לייצר 1-1,6 וואט.

התנאים הבאים מוכרים כתנאים סטנדרטיים להסמכת אלמנטים ברחבי העולם:

- תאורה 1000 W/m²

- טמפרטורה 25^оС

- ספקטרום AM 1,5 (ספקטרום שמש בקו רוחב 45^о)

פרסום: alternativenergy.ru

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

שיטה חדשה להמרת פחמן דו חמצני למתאן 02.03.2020

מדענים יפנים בראשות פרופסור יאסושי סקין מאוניברסיטת וואסדה הציעו לבצע תגובה קטליטית בטמפרטורה נמוכה לסינתזה של מימן ופחמן דו חמצני למתאן באמצעות שדה חשמלי. לתהליך התעשייתי הקיים להמרת פחמן דו חמצני למתאן באמצעות תגובה קטליטית של מימן ופחמן דו חמצני יש מספר קשיים טכנולוגיים. בפרט, התפוקה של מתאן תלויה מאוד בטמפרטורה הנדרשת, שאמורה להיות בין 300 ל-400 מעלות צלזיוס.

מדענים הציעו שיטה חדשה בטמפרטורה נמוכה (100 מעלות צלזיוס), המייצרת ייצור יעיל יותר של מתאן מפחמן דו חמצני משיטות דומות אחרות.

השיטה שפותחה משתמשת באינטראקציה של פחמן דו חמצני עם ננו-חלקיקים של תחמוצת צריום על זרז רותניום כאשר שדה חשמלי מופעל. זרז כזה הראה פעילות קטליטית גבוהה ויציבה להמרה של פחמן דו חמצני למתאן על ידי הידרוגנציה בשדה חשמלי.

חוקרים טוענים שניתן להשתמש בשיטה זו כדי להשיג מתאן מפחמן דו חמצני הנפלט לאטמוספירה על ידי התעשייה. הגז המתקבל בדרך זו יכול לא רק להחליף דלק מאובנים, אלא גם למנוע התחממות כדור הארץ בטווח הארוך.

שיטת הפקת מתאן באמצעות חשמל מורכבת משני שלבים. באמצעות אלקטרוליזה, מים מתפרקים לחמצן ומימן. לאחר מכן מערבבים את המימן בנוכחות זרז עם פחמן דו חמצני לייצור מתאן.

טכנולוגיית Power-to-gas, שפותחה בגרמניה בשנת 2008, מבוססת על התגובה הכימית של השגת מתאן מפחמן דו חמצני. הרעיון היה לתעל את עודפי החשמל שנוצרו מתחנות כוח להפקת גז. כך, ניתן לא רק "לאחסן חשמל", ואז להשתמש בגז כדלק לתחנות כוח, אלא גם להשיג גז לתעשייה.

עוד חדשות מעניינות:

▪ כרטיסי מסך עם הגבלת חומרה של כרייה

▪ עצלות מלאה

▪ בנים משמאל, בנות מימין

▪ מדפסת שישה צבעים של Epson SureLab SL-D700

▪ אופני כושר למטאוורס

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר מילים מכונפות, יחידות ביטוי. בחירת מאמרים

▪ מאמר להיות בכל מקום ובשום מקום. ביטוי עממי

▪ מאמר איזה יצרן אלקטרוניקה נקרא על שם סוס מכונף? תשובה מפורטת

▪ מאמר ההרכב הפונקציונלי של טלוויזיות Avanti. מַדרִיך

▪ מאמר וסת Triac עם הגנת עומס יתר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מטבע בלתי נראה. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

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