- Mis on päikesepaneel?
- Kes leiutas päikesepaneelid?
- Kuidas päikesepaneelid töötavad?
- Päikesepaneelide kasutusalad
- Päikeseenergia
Selgitame, mis on päikesepaneel ja kes selle seadme leiutas. Lisaks, kuidas see töötab ja milleks seda kasutatakse.
Mis on päikesepaneel?
Päikesepaneelid või päikesemoodulid on seadmed, mis on ette nähtud elektromagnetilise kiirguse püüdmiseks Päike, hilisemaks kasutamiseks ja erinevateks vormideks ümberkujundamiseks Energia kasulikud, nagu ka soojusenergia (saadud päikesekollektorite poolt) ja elektrienergia (saadud fotogalvaaniliste paneelide abil).
Seda tüüpi artefakt tekkis 20. sajandi keskel ja seda kasutati pideva energia andmiseks satelliidid ümber orbiidile panema Maaja seejärel parandada elukvaliteet alates populatsioonid eemal igasugustest tavapärastest elektrijuhtmetest või ülekandest.
Sellest ajast alates on see muutunud oluliseks kui võimalik alternatiiv traditsioonilistele energialiikidele, mis on alates sajandi lõpust olnud kriisis väga kõrge taseme tõttu. nõuda maailma energiat ja selle tootmise kõrge ökoloogilise hinnaga.
Kes leiutas päikesepaneelid?
Päikesepaneelid on prantsuse füüsiku Alexandre-Edmunde Becquereli 1839. aasta varase fotogalvaanilise disaini pärijad, kuigi esimese algelise päikesepatarei tootis 1883. aastal ameeriklane Charles Fritts. Kuigi selle efektiivsus oli vaid 1%, äratas see piisavalt tähelepanu, et 1946. aastal patenteeris Russel Ohl kaasaegse päikesepatarei.
Kuid 1954. aastal avastas Bell Laboratories, et räni pooljuhid on väga tundlikud valgus, mis võimaldas toota esimest kaubanduslikku päikesepatarei, mille tootlikkus oli samal kümnendil ligikaudu 6%, mis võimaldas vastavalt 1957. ja 1958. aastal orbeerida esimesed Nõukogude ja Ameerika satelliidid, kasutades päikesepatarei disaini äri Hoffmani elektroonika. Esimene päikesepaneele kasutav kosmoselaev oli Ameerika Vanguard 1, mis lasti välja 1958. aastal.
Päikesepaneeli kaasaegsed versioonid ilmusid 1970. aastal (mis on varustatud galliumarseniidi või GaAs heterostruktuuriga) ja 1980. aastal (koos keemilise sadestumisega metallid orgaaniliste aurudega). Nende uute mudelitega tõsteti päikesepaneelide efektiivsust kuni 22% ja hilisemates versioonides 30%ni.
Kuidas päikesepaneelid töötavad?
Päikesepaneelid neelavad päikesekiirgust tänu pooljuhtmaterjali kristallide komplektile, millest need koosnevad: kristalliline räni või galliumarseniid, ja mis ühendamisel reageerivad fotogalvaanilisele efektile, mille kohaselt teatud aine võib kiirata. elektronid kui neid pommitatakse elektromagnetkiirgusega (tavaliselt nähtav valgus või ultraviolettkiirgus).
Need materjalid saavad päikesevalgust ja tekitavad a elektriväli, mis seejärel suunatakse kaablite ja saatjate kaudu salvestusseadmetesse. Seega, struktuurid roostevabast metallist paneelid puutuvad pidevalt kokku päikesevalgus, püüdes pidevalt päikesekiirgusest soojus- ja/või valgusenergiat.
Päikesepaneelide kasutusalad
Tootmiseks kasutatakse päikesepaneele soojust Y elektrit päikesevalgusest, ütles kiiresti. Olenevalt juhtumist võime rääkida kahte tüüpi paneelidest:
- Termilised päikesekollektorid. Päikesepaneelid, mille kaudu see ringleb Vesi või a vedel termoretseptor, mida soojendatakse päikeselt püütud energiaga ja pumbatakse seejärel termosesse, mis on täidetud joogivesi, millele kantakse üle ülekantav soojus ja tsükkel algab uuesti. Nii saad sooja vee igapäevaseks kasutamiseks või ruumide kütmiseks.
- Fotogalvaanilised paneelid. Moodustunud rakkudest, mis muudavad valguse elektriks ja edastavad selle seejärel juhtmestiku kaudu elemendile või fotogalvaanilisele elemendile, mis võtab vastu genereeritud koormuse ja salvestab selle, et varustada elektriga oma erinevaid kohalikke kasutajaid.
Päikeseenergia
kõrval tuuleenergia Y maasoojus, päikeseenergia on esile kerkinud 21. sajandi alguses lootusena inimkond, kuna nõudlus energia järele on igaveses maailmas lakkamatu ja traditsioonilised selle hankimise viisid on rahaliselt ja ökoloogiliselt üha kallimad. Põlemine fossiilkütusedNäiteks arvatakse, et see on suuresti vastutav kliimamuutuste eest, mida maailm on viimasel ajal kannatanud, kuna gaaside kontsentratsioon on kõrge. kasvuhooneefekt peal õhkkond.
Seega näib päikesepaneelide paigaldamine kodudesse, sõidukitesse ja isegi päikeseelektrijaamade tootmine kõrbepaikades olevat elektrienergia saamise tulevik seni, kuni on võimalik maksimeerida meile tuntud ja kasutatavate päikesepaneelide jõudlust. . Samuti tundub, et päikeseenergia on säilitamisel võtmetähtsusega struktuurid ja masinad kosmoses inimkonna jaoks, kes on üha enam huvitatud teiste koloniseerimisest planeedid ja kosmoseuuringutes. See on kahtlemata a tehnoloogia täis tulevikku.