Күн батареяларын кантип арыктаса болот

Күн нуру бардык нерселердин өсүшү жана жашоосу үчүн зарыл болгон факторлордун бири. Бул түгөнгүс болуп көрүнөт. Ошондуктан күн энергиясы шамал жана суу энергиясынан кийинки эң оптимисттик «келечектеги» энергия булагы болуп калды. "Келечек" префиксин кошуунун себеби - күн энергиясы али башталгыч баскычта. Ал эми күн энергиясы ресурстары көптөгөн артыкчылыктарга ээ болсо да, ата мекендик күн энергиясы өнөр жайы энергияны конвертациялоонун начар мүмкүнчүлүктөрүнөн жана ресурстарды жетишсиз пайдалануудан улам ашыкча болуп келген.

Күн энергетикасынын өнүгүшү, кыязы, 19-кылымдын ортосуна чейин байкалса болот. Ошол кезде электр энергиясын иштеп чыгуу үчүн буу күчүн колдонуунун ойлоп табуулары жылуулук энергиясы менен электр энергиясын бири-бирине айландырууга болорун, ал эми күн энергиясы жылуулук энергиясын өндүрүүнүн эң түздөн-түз булагы экенин түшүндү. Бүгүнкү күнгө чейин, күн панелдери, балким, жарандык рынокто абдан көп колдонулат. Алар күн нурун сиңирип, күн радиациясынын энергиясын фотоэлектрдик эффект же фотохимиялык эффект аркылуу түз же кыйыр түрдө электр энергиясына айландыра алышат.

Бүгүнкү акылдуу электрондук өнүмдөрдүн көбү кайра заряддалуучу литий батарейкаларды колдонушат. Айрыкча мобилдик электрондук аппараттар, алар жеңил, көчмө жана көптөгөн тиркеме функцияларына ээ болгондуктан, колдонуучулар колдонуу учурунда экологиялык шарттар менен чектелбейт жана иштөө убактысы узак. Ошондуктан, литий батарейкалар батареянын иштөө мөөнөтү алсыз болгонуна карабастан, эң кеңири таралган тандоо болуп калды.

Литий батарейкалары менен салыштырганда, күн батареяларынын кемчиликтеринин бири көрүнүп турат, башкача айтканда, аларды күн нурунан ажыратууга болбойт. Күн энергиясын электр энергиясына айландыруу реалдуу убакытта күн нуру менен синхрондоштурууда. Ошондуктан, күн энергиясы үчүн, аны күндүз же күн ачык күндөрү гана колдонууга болот. Бирок, литий батарейкалардан айырмаланып, алар толук заряддалып турса, алар убакыттын жана чөйрөнүн чектөөлөрүнөн толугу менен бошотулуп, ийкемдүү колдонулушу мүмкүн.

"Кыскартуудагы" кыйынчылыктаркүн клеткалары

Күн батареялары электр энергиясын сактай албагандыктан, бул практикалык колдонуу үчүн абдан чоң ката болгондуктан, изилдөөчүлөр күн батареяларын ультра чоң кубаттуулуктагы батареялар менен бирге колдонуу идеясын ойлоп табышты. Коргошун-кислота батареялары күн энергиясы менен камсыздоо системасынын эң көп колдонулган түрү болуп саналат. Класс чоң кубаттуулуктагы батарея. Эки продукттун айкалышы ансыз да чоң күн батареясын ого бетер "чоң" кылат. Эгер сиз аны мобилдик түзмөктөргө колдонууну кааласаңыз, алгач "кичирейтүү" процессинен өтүшүңүз керек.

Энергияны конвертациялоо ылдамдыгы жогору болбогондуктан, күн батареяларынын күн нурунун аянты адатта чоң, бул алардын "кичирейтүү" саякатындагы биринчи негизги техникалык кыйынчылык. Күн энергиясын өзгөртүү курсунун учурдагы чеги болжол менен 24% ды түзөт. Кымбат күн панелдерин өндүрүү менен салыштырганда, эгерде ал чоң аянтта колдонулбаса, мобилдик түзүлүштөрдө колдонуу мындай турсун, анын практикалык касиети абдан азаят.

Энергияны өзгөртүү ылдамдыгы жогору болбогондуктан, күн батареяларынын күн нурунун аянты көбүнчө чоңураак.

Күн батареяларын кантип "арыктоо" керек?

Күн батареяларын кайра иштетилүүчү литий батареялары менен айкалыштыруу илимий изилдөөчүлөрдүн учурдагы изилдөө жана өнүктүрүү багыттарынын бири болуп саналат, ошондой эле күн батареяларын мобилизациялоонун натыйжалуу жолу болуп саналат. Эң кеңири таралган күн батареясынын портативдик продуктусу - бул энергия банкы. Жарык энергиясын электр энергиясына айландыруу жана аны орнотулган литий батареясында сактоо менен күн батареясы уюлдук телефондорду, санарип камераларды, планшеттерди жана башка өнүмдөрдү кубаттай алат, бул энергияны үнөмдөөчү жана экологиялык жактан таза.

Чындап эле индустриялаштырууга жетише турган күн батареялары негизинен эки категорияга бөлүнөт: биринчи категория - кристаллдык кремний клеткалары, анын ичинде поликристалл кремний жана монокристалл кремний клеткалары, алар рыноктун 80% дан ашыгын түзөт; экинчи категория – жука пленкалуу клеткалар, алар андан ары Аморфтук кремний клеткаларына бөлүнөт, процесси жөнөкөй жана баасы аз, бирок алардын эффективдүүлүгү төмөн жана төмөндөө белгилери бар.

Жука пленкалуу күн батареяларынын калыңдыгы бир нече миллиметрге жетет жана ийилип, бүктөлүшү мүмкүн. Алар ошондой эле субстрат материалдары катары ар кандай материалдарды колдоно алышат. Аларды заряддоо үчүн литий батарейкаларына түздөн-түз туташтырса болот, бул күн батареяларын экологиялык жактан таза заряддагычтарга айландырууга болот дегенди билдирет. Бул дагы деле абдан мүмкүн. Мындан тышкары, заряддагычтын бул түрү ар кандай формада көрсөтүлүшү мүмкүн, бул аны алып жүрүүгө ыңгайлуураак кылат. Маселен, мектеп сумкасына же кийимге асылганда уюлдук телефонду кубаттайт жана батареянын иштөө мөөнөтү маселеси оңой чечилет.

Көптөгөн иштеп чыгуучулар азыр графенден жасалган литий батарейкалар мобилдик электрондук түзүлүштөрдүн батареянын иштөө мөөнөтү маселесин чечүүдө маанилүү ачылыш болуп саналат деп эсептешет. Эгерде күн батареяларынын бирдигине конверсия ылдамдыгы натыйжалуу жакшыртылса, мобилдик заряддоонун салкын формасы каалаган убакта жана каалаган жерде келечектеги энергия булагы болуп калат. Суроолорду колдонуунун эң сонун жолу.

Кыскача маалымат: Күн энергиясы - табияттын эң берешен белеги, бирок күн энергиясын пайдалануу азырынча анча популярдуу эмес. Электр энергиясын иштеп чыгуу үчүн күн энергиясын пайдаланууда кымбат баалуу жана төмөн конверсиялык эффективдүү көйгөйлөр дагы эле бар. Райондун бирдигине кун энергиясынын конверсия темпин эффективдуу жогорулатуу менен гана биз энергияны эффективдуу пайдаланып, кун энергиясынан электр энергиясына кемчиликсиз которууга жетише алабыз. Ага чейин күн батареяларынын мобилдүүлүгү көйгөй жаратпай калат.