พลังงานแสงอาทิตย์ - นี้ ... การใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์

ในปีที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์มีความสนใจโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแหล่งพลังงานทางเลือก น้ำมันและก๊าซจะจบเร็วหรือช้าดังนั้นคิดเกี่ยวกับวิธีการที่เราจะอยู่รอดได้ในสถานการณ์เช่นนี้มันเป็นสิ่งจำเป็นในขณะนี้ ในยุโรปกังหันลมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายที่พยายามที่จะดึงพลังงานจากมหาสมุทรและเราพูดคุยเกี่ยวกับพลังงานแสงอาทิตย์ หลังจากที่ดาวซึ่งเราเห็นเกือบทุกวันในท้องฟ้าสามารถช่วยให้เราประหยัด ทรัพยากรสิ้นเปลือง และปรับปรุงสภาพแวดล้อม ค่าของดวงอาทิตย์กับโลกไม่สามารถประเมิน - จะให้ความร้อนแสงและช่วยให้การทำงานของทุกชีวิตบนโลก ดังนั้นทำไมไม่หาเขาแอพลิเคชันอื่นได้หรือไม่

ประวัติเล็ก ๆ น้อย ๆ

ในฟิสิกส์กลางศตวรรษที่ 19 อเล็กซานเดเอ็ดมอน Bekkerel ค้นพบผลกระทบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ในตอนท้ายของศตวรรษที่ชาร์ลซ์ฟริตตส์พัฒนาอุปกรณ์ตัวแรกที่มีความสามารถในการประมวลผลพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า เราใช้ซีลีเนียมเคลือบด้วยชั้นบาง ๆ ของทอง ผลที่ได้คืออ่อนแอ แต่มันก็เป็นสิ่งประดิษฐ์นี้มักจะเกี่ยวข้องกับจุดเริ่มต้นของยุคพลังงานแสงอาทิตย์ นักวิชาการบางคนไม่เห็นด้วยกับสูตรนี้ พวกเขาเรียกผู้ก่อตั้งในยุคของพลังงานแสงอาทิตย์นักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงระดับโลกอัลเบอร์ต้า Eynshteyna ที่ ในปี 1921 เขาได้รับรางวัลโนเบลสำหรับคำอธิบายของเขากฎหมายของผลตาแมวภายนอก

ก็ดูเหมือนว่าพลังงานแสงอาทิตย์ - นี้เป็นวิธีที่มีแนวโน้มของการพัฒนา แต่มีอุปสรรคมากมายในการสั่งซื้อว่ามันเหมาะกับทุกบ้าน - ส่วนใหญ่ทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม สิ่งที่รวมอยู่ในค่าใช้จ่ายของแผงเซลล์แสงอาทิตย์, วิธีอันตรายมากที่พวกเขาสามารถก่อให้เกิดสภาพแวดล้อมและสิ่งอื่น ๆ ที่มีวิธีการในการสร้างพลังงานที่เราเรียนรู้ในภายหลัง

วิธีการสะสม

งานเร่งด่วนที่สุดที่เกี่ยวข้องกับ domestication ของพลังงานของดวงอาทิตย์ที่เป็นไม่เพียง แต่จะได้รับมัน แต่การสะสม และนี่คือสิ่งที่ยากที่สุด ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ได้รับการพัฒนาเพียง 3 วิธีที่จะ domestication เต็มไปด้วยพลังงานแสงอาทิตย์

ครั้งแรกจะขึ้นอยู่กับการใช้งานของกระจกพาราโบลาและน้อยชอบเล่นกับแว่นขยายซึ่งเป็นที่คุ้นเคยกับทุกคนจากวัยเด็ก แสงผ่านเลนส์รวบรวมจุดหนึ่ง หากคุณใส่ชิ้นส่วนของกระดาษก็จะสว่างขึ้นเมื่ออุณหภูมิข้ามรังสีของดวงอาทิตย์อยู่ในระดับสูงอย่างไม่น่าเชื่อในสถานที่นี้ กระจกพาราโบลาเป็นดิสก์เว้าคล้ายชามตื้น กระจกนี้ไม่เหมือนแว่นขยายจะไม่ส่ง แต่สะท้อนให้เห็นถึงแสงแดดเก็บรวบรวมไว้ที่จุดหนึ่งซึ่งเป็นผู้กำกับโดยทั่วไปท่อน้ำสีดำ สีนี้ใช้เพราะมันดูดซับแสงที่ดีที่สุด น้ำในหลอดภายใต้การกระทำของ แสงแดด ร้อนขึ้นและสามารถนำมาใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าหรือความร้อนของบ้านหลังเล็ก ๆ

เครื่องทำน้ำอุ่นแบน

วิธีนี้จะใช้ระบบที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง รับพลังงานแสงอาทิตย์มีลักษณะเหมือนโครงสร้างแบบหลายชั้น หลักการทำงานของมันเป็นดังนี้

ผ่านกระจกรังสีตกอยู่ในโลหะมืดซึ่งเป็นที่รู้จักกันจะดีกว่าดูดซับแสง รังสีดวงอาทิตย์จะถูกแปลงเป็น พลังงานความร้อน และน้ำร้อนซึ่งอยู่ภายใต้แผ่นเหล็ก นอกจากนี้ทั้งหมดเกิดขึ้นในขณะที่วิธีการแรก น้ำอุ่นสามารถนำมาใช้อย่างใดอย่างหนึ่งเพื่อให้ความร้อนหรือการผลิตพลังงานไฟฟ้า อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพของวิธีการนี้จะไม่สูงพอที่จะใช้มันทุกที่

โดยปกติแล้วพลังงานแสงอาทิตย์จึงได้ - มันเป็นความอบอุ่น สำหรับการผลิตไฟฟ้ามากมีแนวโน้มที่จะใช้วิธีที่สาม

เซลล์แสงอาทิตย์

ส่วนใหญ่เราจะคุ้นเคยกับแหล่งที่มาของพลังงานดังกล่าว มันเกี่ยวข้องกับการใช้งานของแบตเตอรี่ต่างๆหรือแผงเซลล์แสงอาทิตย์ซึ่งสามารถพบได้บนหลังคาของหลายบ้านวันนี้ วิธีดังกล่าวมีความซับซ้อนอธิบายไว้ก่อนหน้า แต่มีแนวโน้มมากขึ้น เขาจะเป็นคนที่ช่วยให้คุณมีความสามารถในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าในระดับอุตสาหกรรม

แผงพิเศษตั้งใจจะจับรังสีที่ทำจากผลึกซิลิกาที่อุดมไปด้วย แสงแดดตกบนพวกเขาเคาะอิเล็กตรอนออกจากวงโคจร ในสถานที่ของเขาทันทีพยายามอีกจึงได้ห่วงโซ่การเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องซึ่งจะสร้างในปัจจุบัน มันถูกใช้ทันทีถ้าจำเป็นเพื่อให้อุปกรณ์หรือเก็บไว้ในรูปของกระแสไฟฟ้าในแบตเตอรี่พิเศษ

ความนิยมของวิธีการนี้อยู่บนพื้นฐานของความเป็นจริงที่ว่ามันช่วยให้คุณได้มากกว่า 120 วัตต์ที่มีเพียงหนึ่งตารางเมตรของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ในกรณีนี้การติดตั้งมีความหนาขนาดค่อนข้างเล็กซึ่งช่วยให้พวกเขาที่จะวางที่ใดก็ได้

ประเภทของแผ่นซิลิกอน

มีหลายประเภท ของเซลล์แสงอาทิตย์ ครั้งแรกที่ทำโดยใช้ซิลิกอนผลึกเดี่ยว ประสิทธิภาพของพวกเขาจะอยู่ที่ประมาณ 15% แผงโซลาร์เซลล์เหล่านี้มีราคาแพงที่สุด

ประสิทธิภาพของเซลล์ที่ทำจากคริสตัลไลน์ซิลิคอนถึง 11% พวกเขามีค่าใช้จ่ายน้อยเป็นวัสดุสำหรับพวกเขาที่จะได้รับโดยเทคโนโลยีที่เรียบง่าย ชนิดที่สามคือประหยัดที่สุดและมีประสิทธิภาพต่ำสุด แผงของซิลิคอนอสัณฐานนี้ว่าไม่เป็นผลึก นอกจากประสิทธิภาพที่น่าสงสารพวกเขามีหนึ่งอุปสรรคสำคัญ - เปราะบาง

ผู้ผลิตบางรายเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเกี่ยวข้องกับทั้งสองด้านของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ - ด้านหน้าและด้านหลัง นี้จะช่วยให้คุณสามารถจับแสงในปริมาณที่มีขนาดใหญ่และเพิ่มปริมาณของพลังงานที่ผลิตโดย 15-20%

ผู้ผลิตในประเทศ

พลังงานแสงอาทิตย์ในโลกจะกลายเป็นเรื่องธรรมดามาก แม้จะอยู่ในประเทศของเราเรามีความสนใจในการเรียนรู้เกี่ยวกับอุตสาหกรรม แม้จะมีความจริงที่ว่ารัสเซียยังไม่ได้รับการใช้งานมากคือการพัฒนาพลังงานทางเลือก, ความคืบหน้าบางส่วนได้รับความสำเร็จ ปัจจุบันการสร้างแผงพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับใช้เวลาไม่กี่องค์กร - สถาบันการศึกษาส่วนใหญ่หลายชนิดและโรงงานผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้า

1. SPF "Quark"
2. JSC "Kovrov วิศวกรรมพืช"
3. ทั้งหมดของรัสเซียสถาบันวิจัยพลังงานไฟฟ้าเกษตร
4. อาคารเครื่องจักร NPO
5. อโเวน
6. JSC "อาซานโรงงานของอุปกรณ์โลหะเซรามิก."
7. JSC Pravdinsky แหล่งพืชนักบินของปัจจุบัน "บวก"

นี้เป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของ บริษัท , การมีส่วนร่วมในการพัฒนาพลังงานทางเลือกในรัสเซีย

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

การปฏิเสธของถ่านหินและพลังงานน้ำมันแหล่งที่มาไม่ได้เชื่อมต่อเฉพาะกับความจริงที่ว่าทรัพยากรเหล่านี้ไม่ช้าก็เร็วจะวิ่งออกไป ความจริงที่ว่าพวกเขาจะมีมากเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม - มลพิษในดินน้ำและอากาศนำไปสู่การพัฒนาของโรคในมนุษย์และลดการสร้างภูมิคุ้มกัน นั่นคือเหตุผลที่แหล่งพลังงานทางเลือกจะต้องปลอดภัยจากจุดสิ่งแวดล้อมในมุมมอง

ซิลิกอนซึ่งจะใช้สำหรับการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ด้วยตัวเองที่มีความปลอดภัยเพราะมันเป็นวัสดุธรรมชาติ แต่หลังจากการทำความสะอาดก็ยังคงเสีย พวกเขาสามารถก่อให้เกิดอันตรายต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อมหากใช้ไม่ถูกต้อง

นอกจากนี้เว็บไซต์จะสมบูรณ์รกกับแผงเซลล์แสงอาทิตย์อาจรบกวน แสงธรรมชาติ นี้จะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในระบบนิเวศที่มีอยู่ แต่โดยทั่วไปแล้วผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมของอุปกรณ์สำหรับการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นที่สุด

เศรษฐกิจ

ค่าใช้จ่ายที่ใหญ่ที่สุดของ การผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ ที่เกี่ยวข้องกับค่าใช้จ่ายสูงของวัตถุดิบ ในฐานะที่เราได้เห็นแผงพิเศษที่สร้างขึ้นโดยใช้ซิลิกอน แม้จะมีความจริงที่ว่าแร่ธาตุนี้จะกระจายอยู่ทั่วไปในธรรมชาติกับเหยื่อของเขาผูกเป็นปัญหาใหญ่ ความจริงที่ว่าซิลิกอนซึ่งเป็นมากกว่าหนึ่งในสี่ของมวลของเปลือกโลกที่ไม่เหมาะสำหรับการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ เพื่อจุดประสงค์นี้วัสดุที่บริสุทธิ์เท่านั้นที่เหมาะสมได้โดยวิธีการอุตสาหกรรม แต่น่าเสียดายที่ออกมาจากทรายที่จะได้รับซิลิกอนบริสุทธิ์เป็นปัญหาอย่างมาก

สำหรับราคาทรัพยากรนี้ก็เปรียบได้กับยูเรเนียมที่ใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ นั่นคือเหตุผลที่ค่าใช้จ่ายของเซลล์แสงอาทิตย์ในปัจจุบันยังคงอยู่ในระดับที่ค่อนข้างสูง

เทคโนโลยีที่ทันสมัย

ความพยายามครั้งแรกที่จะเชื่องพลังงานแสงอาทิตย์มีมาเป็นเวลานาน ตั้งแต่นั้นมานักวิจัยหลายคนมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการค้นหาอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด มันจะต้องไม่เพียง แต่ในการแข่งขันทางเศรษฐกิจ แต่ยังมีขนาดกะทัดรัด ประสิทธิภาพในการใช้จะต้องมุ่งมั่นสำหรับสูงสุด

ขั้นตอนแรกที่อุปกรณ์ที่เหมาะสำหรับการรับและการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ได้ทำเพื่อการประดิษฐ์ของแบตเตอรี่ซิลิกอน แน่นอนว่าราคาค่อนข้างสูง แต่แผงสามารถวางบนหลังคาและผนังของบ้านที่พวกเขาจะไม่ยุ่งเกี่ยวกับใคร ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ดังกล่าวเป็นที่ปฏิเสธไม่ได้

แต่วิธีที่ดีที่สุดเพื่อเพิ่มความนิยมของพลังงานแสงอาทิตย์ - ทำให้มันถูกกว่า นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันได้แนะนำแล้วที่จะเปลี่ยนซิลิกอน, เส้นใยสังเคราะห์ซึ่งสามารถรวมเข้ากับผ้าหรือวัสดุอื่น ๆ ประสิทธิภาพของการเช่นเซลล์แสงอาทิตย์ไม่สูงมาก แต่เสื้อสลับกับเส้นใยสังเคราะห์สามารถอย่างน้อยเพื่อให้กระแสไฟฟ้าให้กับมาร์ทโฟนหรือเครื่องเล่น อยู่ในระหว่างการทำงานในด้านของนาโนเทคโนโลยี น่าจะเป็นพวกเขาจะช่วยให้ดวงอาทิตย์ที่จะกลายเป็นแหล่งที่ได้รับความนิยมมากที่สุดของพลังงานในศตวรรษนี้ ผู้เชี่ยวชาญของ บริษัท Scates AS จากนอร์เวย์ได้ระบุไว้แล้วว่านาโนเทคโนโลยีจะช่วยลดค่าใช้จ่ายของแผงเซลล์แสงอาทิตย์เป็นครั้งที่ 2

พลังงานแสงอาทิตย์สำหรับบ้าน

ที่อยู่อาศัยที่ตัวเองจะให้แน่ใจว่าความฝันของหลายสำหรับการตรวจสอบ: มีการพึ่งพาอาศัยกันไม่เกี่ยวกับเครื่องทำความร้อนความยากลำบากในการจ่ายเงินค่าและความเสียหายต่อสภาพแวดล้อม แล้วหลายประเทศมีแข็งขันสร้างที่อยู่อาศัยการบริโภคเพียงพลังงานที่ได้มาจากแหล่งทางเลือก เป็นตัวอย่างที่โดดเด่น - ที่เรียกว่าบ้านพลังงานแสงอาทิตย์

ในระหว่างการก่อสร้างจะต้องลงทุนมากขึ้นกว่าเดิม แต่หลังจากหลายปีของการดำเนินงานค่าใช้จ่ายทั้งหมดจะได้รับเงินกลับ - ต้องจ่ายเพื่อให้ความร้อนน้ำร้อนและไฟฟ้า ในบ้านพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดของการสื่อสารเหล่านี้จะเชื่อมโยงกับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่เฉพาะเจาะจงที่วางอยู่บนหลังคา และทำให้ได้รับทรัพยากรพลังงานที่ไม่ได้ใช้เฉพาะในความต้องการในปัจจุบัน แต่ยังสะสมสำหรับการใช้งานในเวลากลางคืนและในสภาพอากาศที่มีเมฆมาก

ปัจจุบันการก่อสร้างบ้านดังกล่าวจะดำเนินการไม่เพียง แต่ในประเทศใกล้กับเส้นศูนย์สูตรที่พลังงานจากแสงอาทิตย์ในการผลิตวิธีที่ง่ายที่สุด พวกเขายังสร้างขึ้นในแคนาดาฟินแลนด์และสวีเดน

ข้อดีและข้อเสีย

การพัฒนาเทคโนโลยีการควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ทุกที่อาจจะใช้งานมากขึ้น แต่มีสาเหตุบางประการก็ยังไม่ให้ความสำคัญ ที่เราได้กล่าวข้างต้นในการผลิตแผงเซลล์ที่ผลิตโดยสารที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้อุปกรณ์สำเร็จรูปมีในองค์ประกอบของแกลเลียมสารหนูแคดเมียมและตะกั่ว

มันยกคำถามจำนวนมากและความจำเป็นในการรีไซเคิลแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ หลังจาก 50 ปีของการทำงานพวกเขาจะไม่เหมาะสำหรับการบริการและพวกเขาจะต้องฆ่าอย่างใด มันก่อให้เกิดอันตรายอย่างมากต่อธรรมชาติ? มันก็ควรจะเป็นพาหะในใจว่าพลังงานแสงอาทิตย์ - เป็นทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพไม่แน่นอนของการผลิตของซึ่งขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของวันและสภาพอากาศ นี่คือข้อเสียเปรียบอย่างมีนัยสำคัญ

แต่ข้อดีของหลักสูตร พลังงานแสงอาทิตย์อาจจะผลิตในแทบจุดใด ๆ บนโลกและอุปกรณ์สำหรับการเตรียมการและการเปลี่ยนแปลงของมันอาจจะมีขนาดเล็กเพื่อที่จะพอดีกับด้านหลังของมาร์ทโฟน สิ่งที่สำคัญมากขึ้นก็เป็นทรัพยากรที่ทดแทนนั่นคือปริมาณของพลังงานแสงอาทิตย์จะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเป็นเวลาอย่างน้อยหนึ่งพันปี

กลุ่มเป้าหมาย

การพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ควรจะส่งผลในการลดค่าใช้จ่ายในการสร้างรายการ แล้วยังมีการติดตั้งกระจกที่สามารถติดตั้งบน Windows การพัฒนานาโนเทคโนโลยีได้รับอนุญาตให้คิดค้นสีที่พ่นบนแผงเซลล์แสงอาทิตย์และสามารถใช้ทดแทนชั้นซิลิกอน หากค่าใช้จ่ายของพลังงานแสงอาทิตย์ไม่ตกไม่กี่ครั้งความนิยมของมันยังจะเติบโตหลายต่อหลายครั้ง

การสร้างแผงขนาดเล็กสำหรับการใช้งานของแต่ละบุคคลจะช่วยให้คนในทุกสถานการณ์การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ - ที่บ้านในรถหรือแม้กระทั่งในประเทศ ขอขอบคุณกับการกระจายของพวกเขาเพื่อลดภาระในอำนาจกลางเพราะคนจะสามารถที่จะเรียกเก็บค่าบริการอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก

ผู้เชี่ยวชาญของเชลล์เชื่อว่าโดย 2040 ประมาณครึ่งหนึ่งของพลังงานของโลกจะถูกสร้างขึ้นจากทรัพยากรทดแทน แล้วในเยอรมนี, การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่มีการเติบโตอย่างรวดเร็วและความจุของแบตเตอรี่เป็นมากกว่า 35 กิกะวัตต์ ญี่ปุ่นจะยังแข็งขันพัฒนาอุตสาหกรรมนี้ ทั้งสองประเทศ - ผู้นำของพลังงานแสงอาทิตย์ในโลก อาจจะเร็ว ๆ นี้จะเข้าร่วมโดยสหรัฐอเมริกา

แหล่งพลังงานทางเลือกอื่น ๆ

นักวิทยาศาสตร์ไม่หยุดที่จะปริศนามากกว่าความจริงที่ว่าคุณยังสามารถนำมาใช้ในการผลิตไฟฟ้าหรือความร้อน ยกตัวอย่างในแนวโน้มมากที่สุดแหล่งพลังงานทางเลือก

กังหันลมในขณะนี้สามารถพบได้ในเกือบทุกประเทศ แม้บนถนนของเมืองรัสเซียจำนวนมากติดตั้งไฟที่มีความพอเพียงในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลม แน่นอนว่าค่าใช้จ่ายของพวกเขาสูงกว่าค่าเฉลี่ย แต่ในช่วงเวลาที่พวกเขาจะคืนเงินที่แตกต่างกัน

นานมาแล้วมันถูกคิดค้นเทคโนโลยีในการผลิตพลังงานโดยใช้ความแตกต่างของอุณหภูมิของน้ำระหว่างพื้นผิวมหาสมุทรและที่ระดับความลึก ประเทศจีนเป็นอย่างแข็งขันไปพัฒนาพื้นที่นี้ ในปีที่ผ่านมาออกจากชายฝั่งของประเทศจีนกำลังจะสร้างโรงไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดที่ทำงานบนเทคโนโลยีนี้ มีการใช้อื่น ๆ ของทะเล ยกตัวอย่างเช่นในออสเตรเลียกำลังวางแผนที่จะสร้างโรงไฟฟ้าที่สร้างพลังงานจากแรงของกระแสน้ำ

มีวิธีการอื่น ๆ อีกมากมายในการผลิตไฟฟ้าหรือความร้อน แต่กับพื้นหลังของอื่น ๆ อีกมากมายตัวเลือกพลังงานแสงอาทิตย์ - มันเป็นพื้นที่ที่มีแนวโน้มจริงๆของวิทยาศาสตร์