Jak odchudzić ogniwa słoneczne

Światło słoneczne jest jednym z czynników niezbędnych do wzrostu i życia wszystkich rzeczy. Wydaje się, że jest niewyczerpany. Dlatego energia słoneczna stała się najbardziej optymistycznym „przyszłym” źródłem energii po energii wiatru i energii wody. Powodem dodania przedrostka „przyszłość” jest fakt, że energia słoneczna jest wciąż w powijakach. I choć zasoby energii słonecznej mają wiele zalet, krajowy przemysł energii słonecznej odnotowuje nadwyżkę ze względu na słabe możliwości konwersji energii i niewystarczające wykorzystanie zasobów.

Rozwój energetyki słonecznej datuje się prawdopodobnie na połowę XIX wieku. Wynalazek wykorzystania energii pary do wytwarzania energii elektrycznej uświadomił wówczas ludziom, że energię cieplną i elektryczną można w siebie zamieniać, a energia słoneczna jest najbardziej bezpośrednim źródłem wytwarzania energii cieplnej. Do chwili obecnej panele słoneczne są prawdopodobnie najczęściej stosowanymi na rynku cywilnym. Mogą pochłaniać światło słoneczne i przekształcać energię promieniowania słonecznego bezpośrednio lub pośrednio w energię elektryczną poprzez efekt fotoelektryczny lub efekt fotochemiczny.

Większość współczesnych inteligentnych produktów elektronicznych wykorzystuje akumulatory litowe. Zwłaszcza mobilne urządzenia elektroniczne, ponieważ są lekkie, przenośne i posiadają wiele funkcji aplikacyjnych, użytkownicy nie są ograniczeni warunkami środowiskowymi podczas użytkowania, a czas pracy jest długi. Dlatego baterie litowe stały się najczęstszym wyborem pomimo ich słabej żywotności.

W porównaniu z bateriami litowymi jedna z wad ogniw słonecznych jest oczywista, to znaczy nie można ich oddzielić od światła słonecznego. Konwersja energii słonecznej na energię elektryczną jest synchronizowana ze światłem słonecznym w czasie rzeczywistym. Dlatego w przypadku energii słonecznej można ją wykorzystywać tylko w ciągu dnia lub nawet tylko w słoneczne dni. Jednak w przeciwieństwie do akumulatorów litowych, o ile są w pełni naładowane, można je całkowicie uwolnić od ograniczeń czasowych i środowiskowych oraz można je elastycznie stosować.

Trudności w „downsizingu”ogniwa słoneczne

Ponieważ same ogniwa słoneczne nie są w stanie magazynować energii elektrycznej, co stanowi bardzo duży błąd w zastosowaniach praktycznych, naukowcy wpadli na pomysł wykorzystania ogniw słonecznych w połączeniu z akumulatorami o bardzo dużej pojemności. Akumulatory kwasowo-ołowiowe są najczęściej stosowanym rodzajem systemów zasilania energią słoneczną. Klasyczna bateria o dużej pojemności. Połączenie tych dwóch produktów sprawia, że ​​już dość duże ogniwo słoneczne staje się jeszcze bardziej „duże”. Jeśli chcesz zastosować go na urządzeniach mobilnych, musisz najpierw przejść przez proces „downsizingu”.

Ponieważ współczynnik konwersji energii nie jest wysoki, powierzchnia światła słonecznego ogniw słonecznych jest zwykle duża, co jest pierwszą poważną trudnością techniczną, jaką napotykają na drodze do „downsizingu”. Obecny limit współczynnika konwersji energii słonecznej wynosi około 24%. W porównaniu z kosztowną produkcją paneli słonecznych, jeśli nie są one stosowane na dużym obszarze, ich praktyczność zostanie znacznie zmniejszona, nie mówiąc już o zastosowaniu w urządzeniach mobilnych.

Ponieważ współczynnik konwersji energii nie jest wysoki, powierzchnia światła słonecznego ogniw słonecznych jest zwykle większa.

Jak „odchudzić” ogniwa słoneczne?

Łączenie ogniw słonecznych z akumulatorami litowymi nadającymi się do recyklingu to jeden z aktualnych kierunków badań i rozwoju badaczy naukowych, a także skuteczny sposób na mobilizację ogniw słonecznych. Najpopularniejszym przenośnym produktem z ogniwami słonecznymi jest power bank. Zamieniając energię świetlną w energię elektryczną i przechowując ją we wbudowanej baterii litowej, powerbank solarny może ładować telefony komórkowe, aparaty cyfrowe, tablety i inne produkty, co jest zarówno energooszczędne, jak i przyjazne dla środowiska.

Ogniwa słoneczne, które naprawdę mogą osiągnąć industrializację, dzielą się głównie na dwie kategorie: pierwsza kategoria to ogniwa z krzemu krystalicznego, w tym ogniwa z krzemu polikrystalicznego i ogniwa z krzemu monokrystalicznego, które stanowią ponad 80% udziału w rynku; druga kategoria to ogniwa cienkowarstwowe, które dzieli się dalej na ogniwa z amorficznego krzemu, które charakteryzują się prostym procesem i niskim kosztem, ale ich wydajność jest niska i występują oznaki spadku.

Cienkowarstwowe ogniwa słoneczne mają zaledwie kilka milimetrów grubości i można je zginać i składać. Mogą również wykorzystywać różnorodne materiały jako materiały podłoża. Można je bezpośrednio podłączyć do akumulatorów litowych w celu ładowania, co oznacza, że ​​ogniwa słoneczne można przekształcić w nowe, przyjazne dla środowiska ładowarki. To nadal bardzo możliwe. Co więcej, tego typu ładowarki mogą występować w różnych kształtach, dzięki czemu są wygodniejsze w przenoszeniu. Na przykład powieszenie na tornistrze lub ubraniu może naładować telefon komórkowy, a problem z żywotnością baterii można łatwo rozwiązać.

Wielu programistów uważa obecnie, że baterie litowe wykonane z grafenu stanowią ważny przełom w rozwiązaniu problemu żywotności baterii mobilnych urządzeń elektronicznych. Jeśli uda się skutecznie poprawić współczynnik konwersji ogniw słonecznych na jednostkę powierzchni, to atrakcyjna forma ładowania mobilnego w dowolnym miejscu i czasie stanie się przyszłym źródłem energii. Idealny sposób na zastosowanie pytań.

Streszczenie: Energia słoneczna jest najhojniejszym darem natury, jednak jej wykorzystanie nie jest jeszcze zbyt popularne. Nadal istnieją problemy związane z wysokimi kosztami i niską wydajnością konwersji w wykorzystaniu energii słonecznej do wytwarzania energii elektrycznej. Tylko skutecznie zwiększając współczynnik konwersji energii słonecznej na jednostkę powierzchni, możemy efektywnie wykorzystać energię i osiągnąć idealne przejście z energii słonecznej na energię elektryczną. Do tego czasu mobilność ogniw słonecznych nie będzie już stanowić problemu.