Jinsi ya kupunguza seli za jua

Mwangaza wa jua ni moja ya sababu muhimu kwa ukuaji na maisha ya vitu vyote. Inaonekana kuwa haina mwisho. Kwa hiyo, nishati ya jua imekuwa chanzo cha nishati cha "baadaye" yenye matumaini zaidi baada ya nishati ya upepo na nishati ya maji. Sababu ya kuongeza kiambishi awali cha "baadaye" ni kwamba nishati ya jua bado iko changa. Na ingawa rasilimali za nishati ya jua zina faida nyingi, tasnia ya nishati ya jua ya ndani imekuwa na ziada kwa sababu ya uwezo dhaifu wa ubadilishaji wa nishati na utumiaji duni wa rasilimali.

Maendeleo ya nishati ya jua yanaweza kupatikana nyuma katikati ya karne ya 19. Wakati huo, uvumbuzi wa kutumia nguvu za mvuke kuzalisha nishati ya umeme uliwafanya watu kutambua kwamba nishati ya joto na nishati ya umeme inaweza kubadilishwa kuwa kila mmoja, na nishati ya jua ni chanzo cha moja kwa moja cha kuzalisha nishati ya joto. Hadi sasa, paneli za jua huenda ndizo zinazotumiwa sana katika soko la kiraia. Wanaweza kunyonya mwanga wa jua na kubadilisha nishati ya mionzi ya jua moja kwa moja au isivyo moja kwa moja kuwa nishati ya umeme kupitia athari ya picha au athari ya picha.

Bidhaa nyingi za kisasa za kielektroniki hutumia betri za lithiamu zinazoweza kuchajiwa tena. Hasa vifaa vya elektroniki vya rununu, kwa sababu ni nyepesi, vinaweza kubebeka na vina kazi nyingi za maombi, watumiaji hawazuiliwi na hali ya mazingira wakati wa matumizi, na wakati wa operesheni ni mrefu. Kwa hivyo, betri za lithiamu zimekuwa chaguo la kawaida licha ya udhaifu wao wa maisha ya betri.

Ikilinganishwa na betri za lithiamu, moja ya hasara za seli za jua ni dhahiri, yaani, haziwezi kutengwa na jua. Ubadilishaji wa nishati ya jua kuwa nishati ya umeme husawazishwa na mwanga wa jua kwa wakati halisi. Kwa hiyo, kwa nishati ya jua, inaweza kutumika tu wakati wa mchana au hata siku za jua tu. Hata hivyo, tofauti na betri za lithiamu, mradi tu zimeshtakiwa kikamilifu, zinaweza kutolewa kabisa kutoka kwa vikwazo vya wakati na mazingira na zinaweza kutumika kwa urahisi.

Ugumu katika "kupunguza"seli za jua

Kwa sababu seli za jua zenyewe haziwezi kuhifadhi nishati ya umeme, ambayo ni mdudu mkubwa sana kwa matumizi ya vitendo, watafiti walikuja na wazo la kutumia seli za jua kwa kushirikiana na betri zenye uwezo mkubwa zaidi. Betri za asidi ya risasi ni aina inayotumiwa sana ya mfumo wa usambazaji wa nishati ya jua. Betri yenye uwezo mkubwa wa darasa. Mchanganyiko wa bidhaa hizi mbili hufanya kiini kikubwa cha jua tayari kuwa "kubwa" zaidi. Ikiwa unataka kuitumia kwa vifaa vya rununu, lazima kwanza upitie mchakato wa "kupunguza".

Kwa sababu kasi ya ubadilishaji wa nishati si ya juu, eneo la mwanga wa jua la seli za jua kawaida huwa kubwa, ambayo ni shida kuu ya kwanza ya kiufundi inayokabiliwa na safari yao ya "kupunguza". Kiwango cha sasa cha ubadilishaji wa nishati ya jua ni karibu 24%. Ikilinganishwa na uzalishaji wa gharama kubwa wa paneli za jua, isipokuwa inatumiwa kwenye eneo kubwa, vitendo vyake vitapungua sana, achilia mbali kutumika katika vifaa vya rununu.

Kwa sababu kiwango cha ubadilishaji wa nishati sio juu, eneo la jua la seli za jua kawaida huwa kubwa.

Jinsi ya "kupunguza" seli za jua?

Kuchanganya seli za jua na betri za lithiamu zinazoweza kutumika tena ni mojawapo ya mwelekeo wa sasa wa utafiti na maendeleo ya watafiti wa kisayansi, na pia ni njia bora ya kuhamasisha seli za jua. Bidhaa ya kawaida ya kubebeka kwa seli za jua ni benki ya nguvu. Kwa kubadilisha nishati ya mwanga kuwa nishati ya umeme na kuihifadhi kwenye betri ya lithiamu iliyojengewa ndani, benki ya nishati ya jua inaweza kuchaji simu za rununu, kamera za kidijitali, kompyuta kibao na bidhaa zingine, ambazo ni za kuokoa nishati na rafiki wa mazingira.

Seli za jua ambazo zinaweza kufikia ukuaji wa viwanda zimegawanywa hasa katika makundi mawili: jamii ya kwanza ni seli za silicon za fuwele, ikiwa ni pamoja na silicon ya polycrystalline na seli za silicon za monocrystalline, ambazo zinachukua zaidi ya 80% ya sehemu ya soko; jamii ya pili ni seli nyembamba za filamu, ambazo zimegawanywa zaidi katika seli za silicon za Amorphous zina mchakato rahisi na gharama nafuu, lakini ufanisi wao ni mdogo na kuna dalili za kupungua.

Seli nyembamba za jua zina unene wa milimita chache tu na zinaweza kukunjwa na kukunjwa. Wanaweza pia kutumia aina mbalimbali za nyenzo kama nyenzo za substrate. Zinaweza kuunganishwa moja kwa moja na betri za lithiamu kwa ajili ya kuchaji, ambayo ina maana kwamba seli za jua zinaweza kutengenezwa kuwa chaja mpya ambazo hazijali mazingira. Bado inawezekana sana. Kwa kuongeza, aina hii ya chaja inaweza kuwasilishwa kwa maumbo tofauti, na kuifanya iwe rahisi kubeba. Kwa mfano, kunyongwa kwenye begi la shule au nguo kunaweza kuchaji simu ya rununu, na shida ya maisha ya betri hutatuliwa kwa urahisi.

Watengenezaji wengi sasa wanaamini kuwa betri za lithiamu zilizotengenezwa na graphene ni mafanikio muhimu katika kutatua tatizo la maisha ya betri ya vifaa vya kielektroniki vya rununu. Iwapo kasi ya ubadilishaji wa seli za miale ya jua kwa kila eneo la kitengo inaweza kuboreshwa ipasavyo, basi njia nzuri ya kuchaji simu wakati wowote na mahali popote itakuwa chanzo cha nishati siku zijazo. Njia kamili ya kutumia maswali.

Muhtasari: Nishati ya jua ni zawadi ya ukarimu zaidi ya asili, lakini matumizi ya nishati ya jua bado hayajajulikana sana. Bado kuna matatizo ya gharama kubwa na ufanisi mdogo wa ubadilishaji katika kutumia nishati ya jua kuzalisha umeme. Ni kwa kuongeza tu kiwango cha ubadilishaji wa nishati ya jua kwa kila eneo ndipo tunaweza kutumia nishati kwa ufanisi na kufikia mpito kamili kutoka kwa nishati ya jua hadi nishati ya umeme. Kufikia wakati huo, uhamaji wa seli za jua hautakuwa shida tena.