Relativt nylig ble selve ideen om å forsyne private hjem med strøm autonomt ansett som fantastisk. I dag er det en objektiv realitet. I Europa har solcellepaneler vært brukt i lang tid, fordi det er en nesten uuttømmelig kilde til billig energi. I vårt land blir det bare populært å skaffe strøm fra slike enheter. Denne prosessen skjer ikke for raskt, og årsaken til dette er deres høye kostnader.
Prinsippet for drift av et solcellebatteri er basert på det faktum at i to silisiumplater belagt med forskjellige stoffer (bor og fosfor), oppstår det en elektrisk strøm under påvirkning av sollys. I platen, som er dekket med fosfor, dukker det opp frie elektroner.
Manglende partikler dannes i de platene som er belagt med bor. Elektronene begynner å bevege seg under påvirkning av solens lys. Slik genereres elektrisk strøm i solcellepaneler. Tynne kobbertråder, som er dekkethvert batteri, trekk strøm fra det og rett det til det tiltenkte formålet.
Én plate kan drive en liten lyspære. Konklusjonen tyder på seg selv. For at solcellepaneler skal gi huset tilstrekkelig strøm, må arealet deres være ganske stort.
Silisiumgir
Så, prinsippet for solcellebatteriet er klart. Strømmen genereres av virkningen av ultrafiolett lys på spesielle plater. Hvis silisium brukes som materiale for å lage slike plater, kalles batteriene silisium (eller silisiumhydrogen).
Slike innsatser krever svært komplekse produksjonssystemer. Dette påvirker igjen kostnadene for produktene i stor grad.
Silisiumsolceller finnes i mange typer.
Enkeltkrystallomformere
De er paneler med skrå hjørner. Fargen deres er alltid ren svart.
Hvis vi snakker om enkrystall-omformere, så kan driftsprinsippet til et solcellebatteri kort beskrives som middels effektivt. Alle cellene i de lysfølsomme elementene i et slikt batteri er rettet i én retning.
Dette lar deg få det høyeste resultatet blant lignende systemer. Effektiviteten til denne typen batteri når 25%.
Ulempen er at slike paneler alltid skal vende mot solen.
Hvis solen gjemmer seg bak skyer, går ned til horisonten, eller ennå ikke har steget, vil batteriene generere en ganske svak strømstrøm.
polykrystallinsk
Platene til disse mekanismene er alltid firkantede, mørkeblå. Overflaten deres inkluderer inhomogene silisiumkrystaller.
Effektiviteten til polykrystallinske batterier er ikke like høy som for monokrystallinske modeller. Det kan nå 18%. Denne ulempen kompenseres imidlertid av fordelene, som vil bli diskutert nedenfor.
Prinsippet for drift av denne typen solcellebatterier gjør at de ikke bare kan lages av rent silisium, men også av resirkulerte materialer. Dette forklarer noen av defektene som er funnet på utstyret. Et særtrekk ved mekanismer av denne typen er at de kan generere elektrisk strøm ganske effektivt selv i overskyet vær. En slik nyttig kvalitet gjør dem uunnværlige på steder der diffust sollys er en vanlig daglig foreteelse.
Amorfe silisiumpaneler
Amorfe paneler er billigere enn andre, dette bestemmer driftsprinsippet til solcellebatteriet og dets design. Hvert panel består av flere svært tynne lag med silisium. De lages ved å spraye materialpartikler i vakuum på folie, glass eller plast.
Effektiviteten til paneler er mye mindre enn tidligere modeller. Den når 6%. Silisiumlag brenner raskt ut i solen. Etter seks måneder med bruk av disse batteriene vil effektiviteten reduseres med 15 %, og noen ganger med så mye som 20, To års drift vil fullstendig tømme ressursen med aktive ingredienser, og panelet må endres.
Men det er to plusser, på grunn av hvilke disse batteriene fortsatt kjøpes. For det første fungerer de selv i overskyet vær. For det andre, som allerede nevnt, er de ikke så dyre som andre alternativer.
Hybrid fotokonverterere
Amorft silisium er grunnlaget for arrangementet av mikrokrystaller. Prinsippet for drift av solbatteriet gjør det likt et polykrystallinsk panel. Forskjellen mellom denne typen batterier er at de er i stand til å generere en elektrisk strøm med større kraft under forhold med spredt sollys, for eksempel på en overskyet dag eller ved daggry.
I tillegg fungerer batterier under påvirkning av ikke bare sollys, men også i det infrarøde spekteret.
Polymerfilmsolomformere
Dette alternativet til silisiumpaneler har alle muligheter til å bli ledende på solcellepanelmarkedet. De ligner en film som består av flere lag. Blant dem kan vi skille et rutenett av aluminiumsledere, et polymerlag av det aktive stoffet, et substrat laget av organisk materiale og en beskyttende film.
Slike fotoceller, kombinert med hverandre, danner en filmsolcelle av rulletypen. Disse panelene er lettere og mer kompakte enn silisiumpaneler. I deres produksjon brukes ikke dyrt silisium, og selve produksjonsprosessen er ikke så dyr. Dette gjør rullepanelet billigere enn alle de andre.
Prinsippet for drift av solcellepaneler gjør at effektiviteten ikke er for høy.
Den når 7%.
Prosessen med å produsere paneler av denne typenreduseres til flerlagsutskrift på en fotocellefilm. Produsert i Danmark.
En annen fordel er muligheten til å kutte rullebatteriet og tilpasse det til enhver størrelse og form.
Bare ett minus. Batterier har akkurat begynt å produseres, så det er fortsatt ganske vanskelig å få tak i dem.
Men det er grunn til å tro at disse elementene raskt vil få et velfortjent godt rykte blant forbrukerne, noe som vil gi produsentene mulighet til å produsere i større skala.
solvarmeboliger
Driftsprinsippet til et solcellebatteri for oppvarming av et hus skiller dem radik alt fra alle enhetene beskrevet ovenfor. Dette er en helt annen enhet. Beskrivelse følger.
Hoveddelen av solvarmesystemet er en solfanger som mottar lyset og omdanner det til kinetisk energi. Arealet til denne gjenstanden kan variere fra 30 til 70 kvadratmeter.
Spesiell teknikk brukes for å feste oppsamleren. Platene er forbundet med metallkontakter.
Neste komponent i systemet er lagringskjelen. Den konverterer kinetisk energi til termisk energi. Det er involvert i oppvarming av vann, hvis forskyvning kan nå 300 liter. Noen ganger støttes slike systemer av ekstra tørrbrenselkjeler.
Fullfør systemetsolvarme vegg- og gulvelementer der oppvarmet væske sirkulerer gjennom tynne kobberrør fordelt over hele området. På grunn av den lave starttemperaturen til panelene og jevn varmeoverføring, varmes rommet opp raskt nok.
Hvordan fungerer solvarme?
La oss se nærmere på hvordan solcellepaneler fungerer med ultrafiolett lys.
Det er forskjell mellom temperaturen på oppsamleren og oppbevaringselementet. Varmebæreren, som oftest er vann som tilsettes frostvæske, begynner å sirkulere rundt i systemet. Arbeidet som utføres av væsken er nettopp den kinetiske energien.
Når væsken passerer gjennom lagene i systemet, omdannes den kinetiske energien til varme, som brukes til å varme opp huset. Denne prosessen med sirkulasjon av bæreren gir rommet varme og gjør at det kan lagres når som helst på døgnet og året.
Så vi fant ut hvordan solcellepaneler fungerer.
