Нарны зайг хэрхэн тураах вэ

Нарны гэрэл бол бүх зүйлийн өсөлт хөгжилт, амьдрахад зайлшгүй шаардлагатай хүчин зүйлүүдийн нэг юм. Энэ нь шавхагдашгүй юм шиг санагддаг. Тиймээс нарны эрчим хүч салхины эрчим хүч, усны эрчим хүчний дараа хамгийн өөдрөг "ирээдүйн" эрчим хүчний эх үүсвэр болсон. "Ирээдүй" гэсэн угтвар нэмэх болсон шалтгаан нь нарны эрчим хүчний эхэн үедээ байгаа юм. Нарны эрчим хүчний нөөц нь олон давуу талтай ч эрчим хүч хувиргах чадвар сул, нөөцийн ашиглалт хангалтгүй зэргээс үүдэн дотоодын нарны эрчим хүчний үйлдвэрлэл илүүдэлтэй байна.

Нарны эрчим хүчний хөгжлийг 19-р зууны дунд үеэс харж болно. Тухайн үед уурын хүчийг ашиглан цахилгаан эрчим хүч гарган авах шинэ бүтээл нь дулааны эрчим хүч, цахилгаан эрчим хүч хоёр бие биенээ хувиргах боломжтой бөгөөд нарны эрчим хүч нь дулааны энерги үүсгэх хамгийн шууд эх үүсвэр гэдгийг хүмүүст ойлгуулсан. Өнөөг хүртэл нарны зайн хавтанг иргэний зах зээлд хамгийн өргөн хэрэглэж байгаа байх. Тэд нарны гэрлийг шингээж, нарны цацрагийн энергийг фотоэлектрик эффект эсвэл фотохимийн нөлөөгөөр шууд болон шууд бусаар цахилгаан энерги болгон хувиргаж чаддаг.

Орчин үеийн ухаалаг электрон бүтээгдэхүүний ихэнх нь цэнэглэдэг лити батерейг ашигладаг. Ялангуяа хөдөлгөөнт электрон төхөөрөмжүүд нь хөнгөн жинтэй, зөөврийн, хэрэглээний олон функцтэй байдаг тул хэрэглэгчид ашиглалтын явцад орчны нөхцлөөр хязгаарлагдахгүй, ажиллах хугацаа урт байдаг. Тиймээс лити батерейнууд нь батерейны ашиглалтын сул талыг үл харгалзан хамгийн түгээмэл сонголт болсон.

Лити батерейтай харьцуулахад нарны зайн сул талуудын нэг нь тодорхой бөгөөд өөрөөр хэлбэл тэдгээрийг нарны гэрлээс салгах боломжгүй юм. Нарны энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргах нь нарны гэрэлтэй бодит цаг хугацаанд синхрончлогддог. Тиймээс нарны эрчим хүчийг зөвхөн өдрийн цагаар эсвэл бүр нартай өдөр л ашиглах боломжтой. Гэхдээ лити батерейгаас ялгаатай нь бүрэн цэнэглэгдсэн л бол цаг хугацаа, орчны хязгаарлалтаас бүрэн ангижирч, уян хатан ашиглах боломжтой.

"Цомхоход" хүндрэл гардагнарны эсүүд

Нарны зайнууд өөрсдөө цахилгаан эрчим хүчийг хуримтлуулж чаддаггүй тул практик хэрэглээнд маш том алдаа тул судлаачид нарны зайг хэт том багтаамжтай батерейтай хамт ашиглах санааг гаргажээ. Хар тугалганы хүчлийн батерей нь нарны эрчим хүчний хангамжийн системийн хамгийн түгээмэл төрөл юм. Ангиллын том хүчин чадалтай батерей. Хоёр бүтээгдэхүүний хослол нь аль хэдийн нэлээд том нарны зайг улам "том" болгодог. Хэрэв та үүнийг мобайл төхөөрөмжид ашиглахыг хүсвэл эхлээд "цомруулах" процессыг давах ёстой.

Эрчим хүч хувиргах хурд өндөр биш учраас нарны зайн нарны гэрлийн талбай ихэвчлэн том байдаг нь тэдний "цомог багасгах" аялалд тулгарсан анхны техникийн томоохон бэрхшээл юм. Нарны эрчим хүчийг хувиргах одоогийн хязгаар нь ойролцоогоор 24% байна. Өндөр үнэтэй нарны хавтанг үйлдвэрлэхтэй харьцуулахад өргөн талбайд ашиглахгүй бол хөдөлгөөнт төхөөрөмжид ашиглах нь бүү хэл практик чанар нь эрс багасна.

Эрчим хүч хувиргах хурд өндөр биш учраас нарны эсүүдийн нарны гэрлийн талбай ихэвчлэн том байдаг.

Нарны зайг хэрхэн "турах" вэ?

Нарны зайг дахин ашиглах боломжтой лити батерейтай хослуулах нь шинжлэх ухааны судлаачдын өнөөгийн судалгаа, хөгжлийн чиглэлүүдийн нэг бөгөөд нарны зайг идэвхжүүлэх үр дүнтэй арга юм. Хамгийн түгээмэл нарны зайн зөөврийн бүтээгдэхүүн бол цахилгаан банк юм. Нарны эрчим хүчний банк нь гэрлийн энергийг цахилгаан эрчим хүч болгон хувиргаж, суурилуулсан лити батерейнд хадгалснаар гар утас, дижитал камер, таблет болон бусад бүтээгдэхүүнийг цэнэглэх боломжтой бөгөөд энэ нь эрчим хүчний хэмнэлттэй төдийгүй байгаль орчинд ээлтэй юм.

Үйлдвэржилтэд үнэхээр хүрч чадах нарны зайг үндсэндээ хоёр төрөлд хуваадаг: нэгдүгээр ангилалд зах зээлийн 80 гаруй хувийг эзэлдэг талст цахиур эсүүд, үүнд поликристалл цахиур ба монокристалл цахиур эсүүд; Хоёрдахь ангилал нь нимгэн хальсан эсүүд бөгөөд тэдгээр нь аморф цахиур эсүүд гэж хуваагддаг бөгөөд энгийн процесстой, өртөг багатай боловч үр ашиг багатай, буурах шинж тэмдэг илэрдэг.

Нимгэн хальстай нарны зай хэдхэн миллиметр зузаантай, нугалж, нугалж болно. Тэд мөн янз бүрийн материалыг субстратын материал болгон ашиглаж болно. Тэдгээрийг цэнэглэхийн тулд литийн батерейнд шууд холбож болох бөгөөд энэ нь нарны зайг байгаль орчинд ээлтэй шинэ цэнэглэгч болгон хөгжүүлэх боломжтой гэсэн үг юм. Энэ нь маш боломжтой хэвээр байна. Түүнээс гадна, энэ төрлийн цэнэглэгчийг янз бүрийн хэлбэрээр танилцуулж болох тул авч явахад илүү тохиромжтой. Жишээлбэл, хичээлийн цүнх, хувцас дээр өлгөх нь гар утсаа цэнэглэх боломжтой, батерейны ашиглалтын асуудал амархан шийдэгддэг.

Одоо олон хөгжүүлэгчид графенээр хийсэн литийн батерейнууд нь хөдөлгөөнт электрон төхөөрөмжүүдийн батерейны ашиглалтын асуудлыг шийдвэрлэхэд чухал нээлт болсон гэж үзэж байна. Хэрэв нэгж талбайд нарны зайны хувиргалтын хурдыг үр дүнтэйгээр сайжруулж чадвал хэзээ ч, хаана ч хамаагүй хөдөлгөөнт цэнэглэх гайхалтай хэлбэр нь ирээдүйн эрчим хүчний эх үүсвэр болно. Асуулт тавих төгс арга.

Дүгнэлт: Нарны эрчим хүч бол байгалиас заяасан хамгийн өгөөмөр бэлэг боловч нарны эрчим хүчийг ашиглах нь хараахан тийм ч түгээмэл биш байна. Нарны эрчим хүчийг ашиглан цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд өндөр өртөгтэй, хувиргах үр ашиг багатай асуудлууд байсаар байна. Нэгж талбайд ногдох нарны эрчим хүчийг үр ашигтайгаар нэмэгдүүлэх замаар л бид эрчим хүчийг үр дүнтэй ашиглаж, нарны эрчим хүчнээс цахилгаан эрчим хүч рүү төгс шилжих боломжтой болно. Тэр үед нарны зайн хөдөлгөөнт байдал асуудалгүй болно.