Kako shujšati sončne celice

Sončna svetloba je eden od dejavnikov, potrebnih za rast in življenje vseh stvari. Zdi se, da je neizčrpen. Zato je sončna energija za vetrno energijo in vodno energijo postala najbolj optimističen vir energije "prihodnosti". Razlog za dodajanje predpone "prihodnost" je, da je sončna energija še v povojih. In čeprav imajo viri sončne energije številne prednosti, je bila domača industrija sončne energije v presežku zaradi šibkih zmogljivosti pretvorbe energije in nezadostne izkoriščenosti virov.

Razvoj sončne energije lahko verjetno zasledimo v sredini 19. stoletja. Takrat so ljudje spoznali, da se toplotna in električna energija lahko pretvarjata druga v drugo, sončna energija pa je najbolj neposreden vir pridobivanja toplotne energije. Do sedaj so bili sončni kolektorji verjetno najpogosteje uporabljeni na civilnem trgu. Lahko absorbirajo sončno svetlobo in pretvorijo energijo sončnega sevanja neposredno ali posredno v električno energijo s pomočjo fotoelektričnega ali fotokemičnega učinka.

Večina današnjih pametnih elektronskih izdelkov uporablja litijeve baterije za polnjenje. Predvsem mobilne elektronske naprave, saj so lahke, prenosljive in imajo veliko uporabnih funkcij, uporabniki med uporabo niso omejeni z okoljskimi pogoji, čas delovanja pa je dolg. Zato so litijeve baterije postale najpogostejša izbira kljub pomanjkljivostim glede življenjske dobe baterije.

V primerjavi z litijevimi baterijami je ena od pomanjkljivosti sončnih celic očitna, to je, da jih ni mogoče ločiti od sončne svetlobe. Pretvorba sončne energije v električno je v realnem času sinhronizirana s sončno svetlobo. Zato se za sončno energijo lahko uporablja samo podnevi ali celo samo ob sončnih dneh. Za razliko od litijevih baterij pa jih je mogoče popolnoma osvoboditi časovnih in okoljskih omejitev, dokler so popolnoma napolnjene, ter jih je mogoče uporabljati prilagodljivo.

Težave pri "zmanjšanju"sončne celice

Ker sončne celice same ne morejo shranjevati električne energije, kar je zelo velik hrošč za praktično uporabo, so raziskovalci prišli na idejo, da bi sončne celice uporabili v povezavi z baterijami ultra velike kapacitete. Svinčeno-kislinske baterije so najpogosteje uporabljena vrsta solarnega sistema napajanja. Baterija velike zmogljivosti razreda. Kombinacija obeh izdelkov poskrbi, da že tako velika sončna celica postane še bolj »velika«. Če ga želite uporabiti na mobilnih napravah, morate najprej skozi postopek "zmanjševanja".

Ker stopnja pretvorbe energije ni visoka, je območje sončne svetlobe sončnih celic običajno veliko, kar je prva večja tehnična težava, s katero se soočajo na njihovem "zmanjševanju" potovanja. Trenutna meja stopnje pretvorbe sončne energije je približno 24 %. V primerjavi z drago proizvodnjo sončnih kolektorjev, razen če se uporablja na velikem območju, bo njegova praktičnost močno zmanjšana, kaj šele uporaba v mobilnih napravah.

Ker stopnja pretvorbe energije ni visoka, je območje sončne svetlobe sončnih celic običajno večje.

Kako »shujšati« sončne celice?

Kombinacija sončnih celic z litijevimi baterijami, ki jih je mogoče reciklirati, je ena od trenutnih raziskovalnih in razvojnih usmeritev znanstvenih raziskovalcev, hkrati pa je tudi učinkovit način za mobilizacijo sončnih celic. Najpogostejši prenosni izdelek s sončno celico je power bank. S pretvarjanjem svetlobne energije v električno energijo in shranjevanjem v vgrajeno litijevo baterijo lahko sončna baterija polni mobilne telefone, digitalne fotoaparate, tablice in druge izdelke, kar je tako energetsko varčno kot tudi okolju prijazno.

Sončne celice, ki lahko resnično dosežejo industrializacijo, so v glavnem razdeljene v dve kategoriji: prva kategorija so celice iz kristalnega silicija, vključno s celicami iz polikristalnega silicija in monokristalnega silicija, ki predstavljajo več kot 80 % tržnega deleža; druga kategorija so tankoslojne celice, ki so nadalje razdeljene na celice iz amorfnega silicija, ki imajo preprost postopek in nizke stroške, vendar je njihova učinkovitost nizka in obstajajo znaki upadanja.

Tankoplastne sončne celice so debele le nekaj milimetrov in jih je mogoče upogniti in zložiti. Kot podlago lahko uporabijo tudi različne materiale. Za polnjenje jih je mogoče neposredno priključiti na litijeve baterije, kar pomeni, da lahko sončne celice razvijemo v nove okolju prijazne polnilce. Še vedno je zelo možno. Poleg tega je ta tip polnilca mogoče predstaviti v različnih oblikah, zaradi česar je bolj priročen za prenašanje. Če na primer obesite na šolsko torbo ali oblačila, lahko napolnite mobilni telefon, problem življenjske dobe baterije pa je enostavno rešljiv.

Mnogi razvijalci zdaj verjamejo, da so litijeve baterije iz grafena pomemben preboj pri reševanju problema življenjske dobe baterije mobilnih elektronskih naprav. Če je mogoče učinkovito izboljšati stopnjo pretvorbe sončnih celic na enoto površine, bo kul oblika mobilnega polnjenja kadarkoli in kjer koli postala prihodnji vir energije. Popoln način za uporabo vprašanj.

Povzetek: Sončna energija je najbolj radodaren dar narave, vendar uporaba sončne energije še ni zelo priljubljena. Še vedno obstajajo težave z visokimi stroški in nizko učinkovitostjo pretvorbe pri uporabi sončne energije za proizvodnjo električne energije. Samo z učinkovitim povečanjem stopnje pretvorbe sončne energije na enoto površine lahko učinkovito izkoristimo energijo in dosežemo popoln prehod iz sončne energije v električno energijo. Takrat mobilnost sončnih celic ne bo več problem.