Načelo delovanja sončne baterije in njegove naprave

Relativno pred kratkim je bila zamisel o samostojnem zagotavljanju zasebnih stanovanj z elektriko fantastična. Danes to objektivna resničnost.

Načelo delovanja sončna baterija temelji na dejstvu, da se v dveh silikonskih rezinah, prevlečenih z različnimi snovmi (borom in fosforjem), pojavlja električni tok pod vplivom sončne svetlobe. V plošči, ki je prekrita s fosforjem, se pojavijo prosti elektroni. Manjkajoči delci se tvorijo v tistih ploščah, ki so prekrite z borom. Elektroni se začnejo gibati pod vplivom sončne svetlobe. Tako se v solarnih akumulatorjih tvori električni tok. Tanka jedra bakra, s katerimi je vsaka baterija pokrita, se iz njega odstrani z električnim tokom in usmerjeno na cilj.

Z eno ploščo lahko napolnite majhno žarnico. Sklep kaže na to. Da bi sončne celice zagotovile hišo z zadostno električno energijo, je potrebno, da je njihovo območje precej veliko.

Silikonski mehanizmi

Tako je načelo delovanja sončne baterije razumljivo. Tok nastane z delovanjem ultravijolične svetlobe na posebnih ploščah. Če se silikon uporablja kot material za izdelavo takih plošč, se akumulatorji imenujejo silicij (ali silikon).

Takšne plošče zahtevajo zelo zapletene proizvodne sisteme. To pa v veliki meri vpliva na stroške izdelkov.

Silikon sončne baterije obstajajo različne vrste.

Pretvorniki z enojnim kristalom

So plošče z zavihanimi vogali. Njihova barva je vedno čista črna.

Če govorimo o enokristalnih pretvornikih, lahko na kratko opišemo načelo delovanja sončnih celic kot povprečnega učinkovitega. Vse celice fotosenzitivnih elementov takšne baterije so usmerjene v eno smer. To vam omogoča, da dosežete najvišji rezultat med takšnimi sistemi. Učinkovitost baterij te vrste doseže 25%.

Slaba stran je, da morajo biti takšne plošče vedno obrnjene proti soncu.

Če se sonce skriva za oblaki, pade na obzorje ali se še ni povzpelo, bodo baterije ustvarile tok precej šibke moči.

Polikristalno

Plošče teh mehanizmov so vedno kvadratne, temno modre. Sestava njihove površine vključuje neenotne silicijeve kristale.

Učinkovitost polikristalinskih baterij ni tako visoka kot pri modelih z eno kristalom. Lahko doseže 18%. Vendar pa je ta napaka kompenzirana z zaslugami, o katerih bomo razpravljali v nadaljevanju.

Načelo delovanja te vrste sončne baterije omogoča njihovo proizvodnjo ne samo iz čistega silicija, temveč tudi iz sekundarnih materialov. To pojasnjuje nekatere pomanjkljivosti v napravi. Posebnost takšnih mehanizmov je, da lahko učinkovito ustvarjajo električni tok celo v oblačnem vremenu. Takšna koristna kakovost jih naredi nepogrešljiva v krajih, kjer je razpršena sončna svetloba pogost vsakdanji pojav.

Amorfne plošče iz silicija

Amorfne plošče so cenejše od drugih, to določa princip solarnega akumulatorja in njegove naprave. Vsaka plošča je sestavljena iz več tankih slojev silicija. Izdelane so z brizganjem delcev materiala v vakuumu na folijo, steklo ali plastiko.

Učinkovitost plošč je veliko manjša kot pri prejšnjih modelih. To doseže 6%. Silicijeve plasti hitro izgorejo na soncu. V šestih mesecih po uporabi teh baterij se bo njihova učinkovitost zmanjšala za 15%, včasih pa tudi za vseh 20.

Dve leti dela bo popolnoma izčrpal vir aktivnih snovi, ploščo pa bo treba spremeniti.

Ampak obstajata dve prednosti, zaradi česar te baterije še vedno kupujejo. Prvič, delajo tudi v oblačnem vremenu. Drugič, kot že rečeno, niso tako drage kot druge možnosti.

Photocouplers hibridnega tipa

Amorfni silicij je osnova za lokacijo mikrokristalov. Načelo solarnega akumulatorja je podobno polikristalnemu panelu. Razlika med temi tipi baterij je, da lahko proizvedejo električni tok večje moči v pogojih razpršene sončne svetlobe, na primer na pašni dan ali na zoru.

Poleg tega baterije delujejo pod vplivom ne le sončne svetlobe, ampak tudi v infrardečem spektru.

Solarni pretvorniki iz polimernih filmov

Ta možnost za silicijeve plošče ima vsako priložnost, da prevzame vodilni položaj na trgu sončnih celic. So podobni filmu, ki je sestavljen iz več plasti. Med njimi je mogoče izločiti mrežnega aluminija vodniki, polimerna plast aktivne snovi, organski substrat in zaščitna folija.

Tovrstne fotocelice, združene med seboj, tvorijo sončno baterijo tipa filma. Ti paneli so lažji in kompaktnejši kot silikonski. Ko so izdelani, se dragi silikon ne uporablja, sam proizvodni proces pa ni tako drag. Zaradi tega je valjčna plošča cenejša od vseh ostalih.

Načelo solarnega akumulatorja ne omogoča večje učinkovitosti.

Doseže 7%.

Postopek izdelave plošč te vrste je zmanjšan na večplastno tiskanje na filmu fotocelice. Proizvodnja je organizirana na Danskem.

Druga prednost je zmožnost rezanja navite baterije in ga prilagoditi vsaki velikosti in obliki.

Minus samo ena. Baterije so šele začele proizvajati, zato jih še vedno ni težko dobiti. Vendar obstaja razlog za domnevo, da bodo ti elementi hitro pridobili dobro zaslužen dober ugled med potrošniki, kar bo proizvajalcem omogočilo, da v večji meri uvedejo proizvodnjo.

Ogrevanje s hišami sončne energije

Načelo delovanja sončna baterija za ogrevanje doma kardinalno jih razlikuje od vseh zgoraj opisanih naprav. To je popolnoma drugačna naprava. Opis je opisan spodaj.

Glavni del ogrevalnega sistema, ki dela na sončni energiji, je zbiralnik, ki prejema svetlobo in jo pretvori v kinetično energijo. Površina tega elementa se lahko spreminja od 30 do 70 kvadratnih metrov.

Za pritrditev zbiralnika se uporablja posebna tehnika. Med ploščami so povezani kovinski kontakti.

Naslednja komponenta sistema je kotel za shranjevanje. Kinetično energijo pretvarja v toplotno energijo. Sodeluje v ogrevalni vodi, katere kapaciteta lahko doseže 300 litrov. Včasih takšne sisteme podpirajo dodatni kotli na suho gorivo.

Izpolnite sistem solarnega ogrevanja, stene in talne elemente, v katerih ogrevan baker teče skozi tanke bakrene cevi, razporejene po njihovem območju. Zaradi nizke temperature zagona plošč in enakomernosti prenosa toplote se prostor hitro segreje.

Kako deluje sončno ogrevanje?

Poglejmo si podrobneje načelo delovanja sončnih celic pred ultravijolično svetlobo.

Obstaja razlika med temperaturo zbiralnika in elementom za shranjevanje. Toplotni nosilec, ki je najpogosteje voda, v kateri se doda antifriz, začne krožiti okoli sistema. Delo, ki ga opravi tekočina, je ravno kinetična energija.

Ko tekočina prehaja skozi plasti sistema, se kinetična energija pretvori v toploto, ki se uporablja za ogrevanje hiše. Ta proces kroženja prevoznika zagotavlja prostor z vročino in vam omogoča, da jo shranite kadar koli v dnevu ali letu.

Torej smo odkrili princip solarnih celic.