Πώς να αδυνατίσετε τα ηλιακά κύτταρα

Το φως του ήλιου είναι ένας από τους απαραίτητους παράγοντες για την ανάπτυξη και τη ζωή όλων των πραγμάτων. Φαίνεται να είναι ανεξάντλητο. Ως εκ τούτου, η ηλιακή ενέργεια έχει γίνει η πιο αισιόδοξη «μελλοντική» πηγή ενέργειας μετά την αιολική ενέργεια και την ενέργεια του νερού. Ο λόγος για την προσθήκη του προθέματος "μέλλον" είναι ότι η ηλιακή ενέργεια είναι ακόμη στα σπάργανα. Και παρόλο που οι ηλιακές πηγές ενέργειας έχουν πολλά πλεονεκτήματα, η εγχώρια βιομηχανία ηλιακής ενέργειας ήταν πλεονασματική λόγω των αδύναμων δυνατοτήτων μετατροπής ενέργειας και της ανεπαρκούς χρήσης των πόρων.

Η ανάπτυξη της ηλιακής ενέργειας μπορεί πιθανώς να ανιχνευθεί στα μέσα του 19ου αιώνα. Εκείνη την εποχή, η εφεύρεση της χρήσης ατμού για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας έκανε τους ανθρώπους να συνειδητοποιήσουν ότι η θερμική ενέργεια και η ηλεκτρική ενέργεια μπορούν να μετατραπούν η μία στην άλλη και η ηλιακή ενέργεια είναι η πιο άμεση πηγή παραγωγής θερμικής ενέργειας. Μέχρι τώρα, τα ηλιακά πάνελ είναι ίσως τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα στην πολιτική αγορά. Μπορούν να απορροφήσουν το ηλιακό φως και να μετατρέψουν την ενέργεια της ηλιακής ακτινοβολίας άμεσα ή έμμεσα σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω του φωτοηλεκτρικού φαινομένου ή του φωτοχημικού φαινομένου.

Τα περισσότερα από τα σημερινά έξυπνα ηλεκτρονικά προϊόντα χρησιμοποιούν επαναφορτιζόμενες μπαταρίες λιθίου. Ειδικά οι κινητές ηλεκτρονικές συσκευές, επειδή είναι ελαφριές, φορητές και έχουν πολλές λειτουργίες εφαρμογής, οι χρήστες δεν περιορίζονται από τις περιβαλλοντικές συνθήκες κατά τη χρήση και ο χρόνος λειτουργίας είναι μεγάλος. Ως εκ τούτου, οι μπαταρίες λιθίου έχουν γίνει η πιο κοινή επιλογή παρά τις αδυναμίες τους στη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.

Σε σύγκριση με τις μπαταρίες λιθίου, ένα από τα μειονεκτήματα των ηλιακών κυψελών είναι προφανές, δηλαδή ότι δεν μπορούν να διαχωριστούν από το φως του ήλιου. Η μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική συγχρονίζεται με το φως του ήλιου σε πραγματικό χρόνο. Επομένως, για την ηλιακή ενέργεια, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο κατά τη διάρκεια της ημέρας ή ακόμα και μόνο τις ηλιόλουστες μέρες. Ωστόσο, σε αντίθεση με τις μπαταρίες λιθίου, εφόσον είναι πλήρως φορτισμένες, μπορούν να απελευθερωθούν πλήρως από τους περιορισμούς του χρόνου και του περιβάλλοντος και μπορούν να χρησιμοποιηθούν με ευελιξία.

Δυσκολίες στη «μείωση»ηλιακά κύτταρα

Επειδή τα ίδια τα ηλιακά κύτταρα δεν μπορούν να αποθηκεύσουν ηλεκτρική ενέργεια, κάτι που είναι πολύ μεγάλο σφάλμα για πρακτικές εφαρμογές, οι ερευνητές σκέφτηκαν να χρησιμοποιήσουν ηλιακά κύτταρα σε συνδυασμό με μπαταρίες εξαιρετικά μεγάλης χωρητικότητας. Οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος τύπος ηλιακού συστήματος τροφοδοσίας. Μπαταρία μεγάλης χωρητικότητας κατηγορίας. Ο συνδυασμός των δύο προϊόντων κάνει το ήδη αρκετά μεγάλο ηλιακό στοιχείο να γίνεται ακόμα πιο «μεγάλο». Αν θέλετε να το εφαρμόσετε σε φορητές συσκευές, θα πρέπει πρώτα να μπείτε στη διαδικασία του «downsizing».

Επειδή ο ρυθμός μετατροπής της ενέργειας δεν είναι υψηλός, η περιοχή του ηλιακού φωτός των ηλιακών κυψελών είναι συνήθως μεγάλη, κάτι που είναι η πρώτη σημαντική τεχνική δυσκολία που αντιμετωπίζουν στο ταξίδι «μείωσης» τους. Το τρέχον όριο του ποσοστού μετατροπής της ηλιακής ενέργειας είναι περίπου 24%. Σε σύγκριση με την ακριβή παραγωγή ηλιακών πάνελ, εκτός εάν χρησιμοποιείται σε μεγάλη περιοχή, η πρακτικότητά του θα μειωθεί σημαντικά, πόσο μάλλον να χρησιμοποιηθεί σε φορητές συσκευές.

Επειδή ο ρυθμός μετατροπής ενέργειας δεν είναι υψηλός, η περιοχή ηλιακού φωτός των ηλιακών κυψελών είναι συνήθως μεγαλύτερη.

Πώς να «αδυνατίσετε» τα ηλιακά κύτταρα;

Ο συνδυασμός ηλιακών κυψελών με ανακυκλώσιμες μπαταρίες λιθίου είναι μία από τις τρέχουσες κατευθύνσεις έρευνας και ανάπτυξης των επιστημονικών ερευνητών και είναι επίσης ένας αποτελεσματικός τρόπος κινητοποίησης ηλιακών κυψελών. Το πιο κοινό φορητό προϊόν ηλιακών κυψελών είναι το power bank. Μετατρέποντας την φωτεινή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια και αποθηκεύοντάς την στην ενσωματωμένη μπαταρία λιθίου, η ηλιακή τράπεζα ισχύος μπορεί να φορτίζει κινητά τηλέφωνα, ψηφιακές κάμερες, tablet και άλλα προϊόντα, κάτι που εξοικονομεί ενέργεια και είναι φιλικό προς το περιβάλλον.

Οι ηλιακές κυψέλες που μπορούν να επιτύχουν πραγματικά εκβιομηχάνιση χωρίζονται κυρίως σε δύο κατηγορίες: η πρώτη κατηγορία είναι κυψέλες κρυσταλλικού πυριτίου, συμπεριλαμβανομένων των κυψελών πολυκρυσταλλικού πυριτίου και μονοκρυσταλλικού πυριτίου, που αντιπροσωπεύουν περισσότερο από το 80% του μεριδίου αγοράς. η δεύτερη κατηγορία είναι τα κύτταρα λεπτής μεμβράνης, τα οποία υποδιαιρούνται περαιτέρω σε κελιά άμορφου πυριτίου έχουν απλή διαδικασία και χαμηλό κόστος, αλλά η απόδοσή τους είναι χαμηλή και υπάρχουν σημάδια πτώσης.

Τα ηλιακά κύτταρα λεπτής μεμβράνης έχουν πάχος μόνο μερικά χιλιοστά και μπορούν να λυγίσουν και να διπλωθούν. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιήσουν μια ποικιλία διαφορετικών υλικών ως υλικά υποστρώματος. Μπορούν να συνδεθούν απευθείας με μπαταρίες λιθίου για φόρτιση, πράγμα που σημαίνει ότι οι ηλιακές κυψέλες μπορούν να αναπτυχθούν σε νέους φιλικούς προς το περιβάλλον φορτιστές. Είναι ακόμα πολύ πιθανό. Επιπλέον, αυτός ο τύπος φορτιστή μπορεί να παρουσιαστεί σε διαφορετικά σχήματα, καθιστώντας τον πιο βολικό στη μεταφορά. Για παράδειγμα, το κρεμασμένο σε μια σχολική τσάντα ή ρούχα μπορεί να φορτίσει ένα κινητό τηλέφωνο και το πρόβλημα με τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας λύνεται εύκολα.

Πολλοί προγραμματιστές πιστεύουν τώρα ότι οι μπαταρίες λιθίου από γραφένιο είναι μια σημαντική ανακάλυψη στην επίλυση του προβλήματος της διάρκειας ζωής της μπαταρίας των κινητών ηλεκτρονικών συσκευών. Εάν ο ρυθμός μετατροπής των ηλιακών κυψελών ανά μονάδα επιφάνειας μπορεί να βελτιωθεί αποτελεσματικά, τότε η δροσερή μορφή φόρτισης κινητού ανά πάσα στιγμή και οπουδήποτε θα γίνει η μελλοντική πηγή ενέργειας. Τέλειος τρόπος για να εφαρμόσετε ερωτήσεις.

Περίληψη: Η ηλιακή ενέργεια είναι το πιο γενναιόδωρο δώρο της φύσης, αλλά η χρήση της ηλιακής ενέργειας δεν είναι ακόμη πολύ δημοφιλής. Εξακολουθούν να υπάρχουν προβλήματα με το υψηλό κόστος και τη χαμηλή απόδοση μετατροπής στη χρήση της ηλιακής ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Μόνο με την αποτελεσματική αύξηση του ρυθμού μετατροπής της ηλιακής ενέργειας ανά μονάδα επιφάνειας μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αποτελεσματικά την ενέργεια και να επιτύχουμε μια τέλεια μετάβαση από την ηλιακή ενέργεια στην ηλεκτρική ενέργεια. Μέχρι τότε, η κινητικότητα των ηλιακών κυψελών δεν θα είναι πλέον πρόβλημα.