Kaip suliekninti saulės elementus

Saulės šviesa yra vienas iš veiksnių, būtinų visų dalykų augimui ir gyvybei. Atrodo, kad tai neišsenkama. Todėl saulės energija tapo optimistiškiausiu „ateities“ energijos šaltiniu po vėjo ir vandens energijos. Priežastis pridėti „ateities“ priešdėlį yra ta, kad saulės energija dar tik pradeda formuotis. Ir nors saulės energijos ištekliai turi daug privalumų, vidaus saulės energijos pramonė buvo perteklinė dėl silpnų energijos konvertavimo galimybių ir nepakankamo išteklių panaudojimo.

Saulės energijos vystymąsi tikriausiai galima atsekti iki XIX amžiaus vidurio. Tuo metu išradimas naudoti garo energiją elektros energijai gaminti privertė žmones suprasti, kad šiluminė ir elektros energija gali būti paversta viena kita, o saulės energija yra tiesiausias šilumos energijos šaltinis. Iki šiol saulės baterijos yra bene plačiausiai naudojamos civilinėje rinkoje. Jie gali sugerti saulės šviesą ir paversti saulės spinduliuotės energiją tiesiogiai arba netiesiogiai į elektros energiją per fotoelektrinį arba fotocheminį efektą.

Dauguma šiuolaikinių išmaniųjų elektroninių gaminių naudoja įkraunamas ličio baterijas. Ypač mobilūs elektroniniai įrenginiai, nes jie yra lengvi, nešiojami ir turi daug taikomųjų funkcijų, naudotojų nevaržo aplinkos sąlygos naudojimo metu, o veikimo laikas ilgas. Todėl ličio baterijos tapo labiausiai paplitusiu pasirinkimu, nepaisant jų baterijos veikimo trukmės trūkumų.

Lyginant su ličio baterijomis, vienas iš saulės elementų trūkumų yra akivaizdus, ​​tai yra, jų negalima atskirti nuo saulės spindulių. Saulės energijos pavertimas elektros energija yra sinchronizuojamas su saulės šviesa realiu laiku. Todėl saulės energijai ji gali būti naudojama tik dieną arba net tik saulėtomis dienomis. Tačiau, skirtingai nei ličio baterijos, kol jos yra visiškai įkrautos, jos gali būti visiškai išlaisvintos nuo laiko ir aplinkos suvaržymų ir gali būti naudojamos lanksčiai.

Sunkumai dėl „mažinimo“saulės elementų

Kadangi patys saulės elementai negali kaupti elektros energijos, o tai yra labai didelė klaida praktiniam pritaikymui, mokslininkai sugalvojo saulės elementus naudoti kartu su itin didelės talpos baterijomis. Švino rūgšties akumuliatoriai yra dažniausiai naudojamas saulės energijos tiekimo sistemos tipas. Klasė didelės talpos baterija. Dviejų gaminių derinys leidžia ir taip gana dideliam saulės elementui tapti dar „didesnis“. Jei norite jį pritaikyti mobiliesiems įrenginiams, pirmiausia turite atlikti „mažinimo“ procesą.

Kadangi energijos konversijos greitis nėra didelis, saulės elementų saulės spindulių plotas paprastai yra didelis, o tai yra pirmasis didelis techninis sunkumas, su kuriuo susiduriama jų „mažinimo“ kelionėje. Dabartinė saulės energijos konversijos koeficiento riba yra apie 24%. Palyginti su brangia saulės baterijų gamyba, nebent jos būtų naudojamos dideliame plote, jos praktiškumas labai sumažės, jau nekalbant apie naudojimą mobiliuosiuose įrenginiuose.

Kadangi energijos konversijos greitis nėra didelis, saulės elementų saulės spindulių plotas paprastai yra didesnis.

Kaip „suliekninti“ saulės elementus?

Saulės elementų derinimas su perdirbamomis ličio baterijomis yra viena iš dabartinių mokslo tyrėjų tyrimų ir plėtros krypčių, taip pat efektyvus būdas mobilizuoti saulės elementus. Labiausiai paplitęs nešiojamasis saulės elementų gaminys yra maitinimo bankas. Šviesos energiją paversdamas elektros energija ir kaupdamas ją įmontuotoje ličio baterijoje, saulės energijos bankas gali įkrauti mobiliuosius telefonus, skaitmeninius fotoaparatus, planšetinius kompiuterius ir kitus gaminius, o tai taupo energiją ir yra draugiška aplinkai.

Saulės elementai, kurie tikrai gali pasiekti industrializaciją, daugiausia skirstomi į dvi kategorijas: pirmoji kategorija yra kristalinio silicio elementai, įskaitant polikristalinį silicio ir monokristalinio silicio elementus, kurie užima daugiau nei 80 % rinkos dalies; antroji kategorija yra plonasluoksnės ląstelės, kurios toliau skirstomos į Amorfinio silicio elementus, kurių procesas yra paprastas ir kaina yra maža, tačiau jų efektyvumas yra mažas ir yra nuosmukio požymių.

Plonos plėvelės saulės elementai yra vos kelių milimetrų storio, juos galima sulenkti ir sulankstyti. Jie taip pat gali naudoti įvairias medžiagas kaip pagrindo medžiagas. Juos galima tiesiogiai prijungti prie ličio baterijų įkrovimui, o tai reiškia, kad saulės elementus galima sukurti į naujus aplinkai nekenksmingus įkroviklius. Tai vis dar labai įmanoma. Be to, šio tipo įkroviklis gali būti įvairių formų, todėl jį patogiau nešiotis. Pavyzdžiui, pakabinus ant mokyklinės krepšio ar drabužių galima įkrauti mobilųjį telefoną, o akumuliatoriaus veikimo problema lengvai išsprendžiama.

Daugelis kūrėjų dabar mano, kad ličio baterijos, pagamintos iš grafeno, yra svarbus laimėjimas sprendžiant mobiliųjų elektroninių prietaisų baterijų veikimo trukmę. Jei saulės elementų konversijos koeficientas ploto vienetui gali būti efektyviai pagerintas, šauni mobiliojo įkrovimo forma bet kada ir bet kur taps ateities energijos šaltiniu. Puikus būdas pritaikyti klausimus.

Santrauka: Saulės energija yra dosniausia gamtos dovana, tačiau saulės energijos naudojimas dar nėra labai populiarus. Vis dar kyla problemų dėl didelių sąnaudų ir mažo konversijos efektyvumo naudojant saulės energiją elektrai gaminti. Tik efektyviai padidinę saulės energijos konversijos koeficientą ploto vienetui galime efektyviai panaudoti energiją ir pasiekti tobulą perėjimą nuo saulės energijos prie elektros energijos. Iki to laiko saulės elementų mobilumas nebebus problemų.