знание

Принцип на слънчевата енергия

Mar 18, 2023 Остави съобщение

Земята може да прихване огромно количество слънчева енергия, надхвърлящо 173,000 TW (1TW=10^12W), което е много огромно число. Това е 10 000 пъти общата енергия, използвана от всички хора на земята, но тези енергии не могат да бъдат използвани напълно. Можем да обясним защо хората не могат да използват пълноценно слънчевата енергия от принципа на генериране на енергия от слънчеви панели.

 

solar power

 

Слънчевите панели са съставени от слънчеви клетки, подредени и комбинирани. Най-разпространените слънчеви клетки са направени от силиций, който е вид полупроводник и има изключително богати запаси на земята. Кристалният силиций в слънчевата клетка е разположен между горния и долния проводящ слой и всеки силициев атом се комбинира със съседните атоми чрез четири химични връзки, така че електроните са свързани и няма да се движат, за да генерират ток.

solar cell

 

Силициевата слънчева клетка има два слоя от различни силициеви елементи (силиций от N-тип и силиций от P-тип). Има излишък от електрони в N-тип силиций и има допълнителна позиция в P-тип силиций за съхранение на електрони-дупки. Преходът на двата вида силиций се превръща в PN преход и електроните могат да преминат през PN прехода, произвеждайки положителен заряд от едната страна и отрицателен заряд от другата.

 

Светлината може да се разбира като поток от частици, излъчвани от слънцето, и тези частици са фотони. Когато фотоните ударят слънчевите клетки с достатъчно енергия, те ще ударят химическите връзки, за да освободят електрони, оставяйки дупка. Положително заредените дупки и отрицателно заредените електрони могат да се движат свободно и електроните се изтеглят към страната N, а дупките се изтеглят към страната P. Тези движещи се електрони се събират от малките метални сонди върху листа на батерията и текат към външната верига, където извършват електрическа работа, преди да се върнат към проводящия алуминиев лист на гърба.

 

solar panel

 

Всяка слънчева клетка може да генерира само около 0,5 W и понастоящем може да се получи повече енергия чрез свързване на клетките последователно, за да образуват модул. Като цяло са необходими няколкоСоларен модул 710Wза захранване на цялата къща. Електроните са единствените движещи се части в слънчевите клетки и всички те ще се върнат към своя източник накрая. Няма износване и консумация в целия процес, така че слънчевите панели обикновено могат да се използват десетилетия.

 

Така че защо не можем да разчитаме изцяло на слънчевата енергия? Има политически фактори и някои предприемачи искат да запазят сегашното състояние на енергийните доставки. Тук основно се фокусираме върху физическите и логическите трудности. Първо, слънчевата енергия не е равномерно разпределена. На някои места има много слънце, докато на други вали през цялата година и по-голямата част от слънчевата енергия е блокирана от облаци. Второ, слънчевата енергия е достъпна през нощта, а някои части почти липсват. Следователно, разчитането изцяло на производството на слънчева енергия изисква много ефективна технология за транспортиране на електроенергия от слънчеви места до облачни райони. Освен това се нуждае от ефективен метод за съхраняване на електроенергия и как да се подобри ефективността на батериите за съхранение на енергия също е огромно предизвикателство.

 

solar panels

 

При използването на ефективността на модула някои фотони ще бъдат отразени и някои електрони ще паднат обратно в дупката, преди да влязат в цикъла. По този начин фотонната енергия не се използва. Понастоящем най-ефективните слънчеви клетки могат да преобразуват само 46% от слънчевата светлина в електричество, а ефективността на производството на електроенергия на повечето търговски системи за производство на слънчева енергия е 15%-20%. Ефективността на производството на електроенергия на слънчевите панели Jingsun е над 20%.

 

Въпреки че има много ограничения, е възможно да се използва днешната технология за слънчева енергия за захранване на цялата земя. Имаме нужда от средства за изграждане на инфраструктура на голямо открито пространство. Смята се, че ще отнеме стотици хиляди квадратни мили, което изглежда голямо, но пустинята Сахара обхваща площ от 3 милиона квадратни мили. В същото време, с непрекъснатото развитие на технологиите, ефективността на производството на слънчева енергия непрекъснато се подобрява, а цената става все по-евтина и по-евтина, което има известна конкурентоспособност с електрическата мрежа. Изобретения като слънчеви плаващи острови могат да променят статуквото.

 

Solar Power Station

 

В момента има повече от 1 милиард души в света, които не могат да използват стабилно захранване, особено в някои развиващи се страни. Те имат много слънчева светлина за използване, а слънчевата енергия е по-безопасна и по-евтина за генериране на електричество, което принадлежи към зелената енергия и превъзхожда невъзобновяемата енергия като въглища и нефт. Слънчевата енергия Jingsun е отдадена на глобалната кауза за нова зелена енергия и се стреми да реализира глобалното унифицирано използване на нова зелена енергия за човечеството.

Изпрати запитване