태양 광 에너지 -이 ... 태양 전지 패널을 사용하여

최근 몇 년 동안, 과학자들은 대체 에너지 원에 특히 관심이 있습니다. 석유와 가스는 조만간 종료, 그래서 우리는이 상황에서 살아남을거야 방법에 대해, 지금 필요하다고 생각합니다. 유럽에서는 풍력 터빈 널리 바다에서 에너지를 추출하려고하는 사람, 사용, 우리는 태양 에너지에 대해 이야기. 결국, 우리가 하늘에서 거의 매일 볼 수있는 별은, 우리가 절약 할 수있는 재생 불가능한 자원 과 환경을 개선 할 수 있습니다. 지구와 태양의 값은 과대 평가 될 수 없다 - 그것은 지구상의 모든 생명체의 기능을 열, 빛을 제공하고 있습니다. 그런데 왜 그를 다른 응용 프로그램에서 찾을 수 없습니다?

약간의 역사

19 세기 중반 물리학에서 알렉산드르 에드먼 Bekkerel은 태양 광 효과를 발견했다. 세기 말 찰츠 프리츠 태양 에너지를 전기 에너지로 처리 할 수있는 첫 번째 장치를 개발했다. 우리는 금의 얇은 층으로 코팅 된 셀레늄을 사용했다. 효과는 약 이었지만, 본 발명은 종종 태양 에너지 시대의 시작과 연관되어있다. 일부 학자는이 공식에 동의하지 않습니다. 그들은 태양 에너지의 세계적으로 유명한 과학자 알버타 Eynshteyna 시대의 창시자라고합니다. 1921 년에 그는 외부 광전 효과의 법칙 그의 설명은 노벨상을 받았다.

그 태양 에너지를 보일 수있을 것 -이 개발의 유망한 방법이다. 주로 경제적, 환경 - 그러나이 모든 가정에 맞는 것을 위해 많은 장애물이있다. 그들은 환경과 다른 어떤 에너지를 생성하는 방법이 될 수 있습니다 얼마나 많은 해 태양 전지 패널의 비용에 포함되어 무엇보다, 우리는 나중에 배운다.

방법 축적

태양의 에너지의 국산화와 관련된 가장 시급한 과제뿐만 아니라, 그것을받을 수 있지만, 축적이다. 그리고 이것은 가장 어려운 것입니다. 현재 과학자들은 태양 에너지의 완전 국산화에만 3 가지 방법을 개발되었다.

첫 번째는 포물선 거울의 사용과 어린 시절 모두에게 익숙한 돋보기, 재생과 같은 작은을 기반으로합니다. 빛은 한 지점에서 수집 렌즈를 통과한다. 당신이 종이를 넣으면 온도가 태양 광선을 넘어이 곳에서 매우 높은, 그것은 켜집니다. 포물선 거울 얕은 그릇을 닮은 오목 디스크입니다. 이 거울, 돋보기를 전송하지만, 일반적으로 검은 물 파이프에 관한 것이다 한 지점에서 그것을 수집 햇빛을 반영하지 않습니다 달리. 그것이 가장 빛을 흡수하기 때문에이 색이 사용됩니다. 의 작용에 의해 상기 튜브 물 햇빛 가열하고 전기 또는 작은 집의 가열을 발생하기 위해 사용될 수있다.

평면 히터

이 방법은 완전히 다른 시스템을 사용합니다. 태양 광 수신기는 다층 구조처럼 보인다. 다음과 같이 그것의 작동 원리이다.

유리를 통해 전달, 광선은 더 좋은 것으로 알려져 빛을 흡수하는 어두운 금속에가. 태양 방사선으로 변환되고, 열 에너지 , 및 철판하에 물을 가열한다. 또한, 모든 첫 번째 방법에서와 같이 발생한다. 가열 된 물을 가열 또는 전기 에너지를 생산하여 사용할 수있다. 그러나이 방법의 효과는 모든 곳에서 사용할 수있을만큼 높지 않다.

일반적으로, 따라서 태양 에너지를 얻을 - 그것은 따뜻하다. 전기의 경우 세 번째 방법을 사용하는 것이 훨씬 가능성이 높습니다.

태양 전지

우리들 대부분은 에너지와 같은 소스를 잘 알고 있습니다. 그것은 오늘날의 가정의 많은의 지붕에서 찾을 수있는 다양한 배터리 나 태양 전지 패널의 사용을 포함한다. 이러한 방법은 앞서 설명한 복잡하지만, 훨씬 더 유망하다. 그것은 당신에게 산업 규모의 태양 에너지를 전기 에너지로 변환 할 수있는 기능을 제공 누구 그는입니다.

특별 패널은 실리카가 풍부한 결정으로 만들어진 광선을 캡처하기위한 것. 그들에 떨어지는 햇빛, 궤도에서 전자를 드린다. 그 자리에서 즉시 전류를 생성 또, 얻어진 연속 이동 체인을 찾는다. 필요한 경우 장치를 제공하기 위해 즉시 사용 또는 특수 배터리 전기의 형태로 저장된다.

당신이 태양 전지 패널의 1m2로 120 와트를 얻을 수 있다는 사실을 기반으로이 방법의 인기. 이 경우 패널은 그들이 어디에서나 배치 할 수 있습니다 상대적으로 작은 두께를 가지고있다.

실리콘 패널의 종류

여러 종류가 있습니다 태양 전지는. 먼저 단결정 실리콘을 사용했다. 이들의 효율은 약 15 %입니다. 이 태양 전지 패널이 가장 비싸다.

다결정 실리콘으로 이루어지는 셀의 효율은 11 %에 달한다. 그들은 단순화 된 기술에 의해 얻어진다 위해 그들은 재료로 적은 비용. 세 번째 유형은 가장 경제적이며, 최소 효율을 갖는다. 비정질 실리콘이 패널, 즉 비결 정성이다. 성능 저하뿐만 아니라, 그들은 하나의 큰 단점을 가지고 - 취약성을.

앞면과 뒷면 - 일부 제조 업체는 효율은 태양 전지 패널의 양쪽을 포함 증가. 이것은 많은 양의 빛을 잡을 수 있으며, 15 ~ 20 %까지 생산 된 에너지의 양을 증가시킨다.

국내 제조 업체

세계 태양 에너지는 일반적되고있다. 심지어 우리 나라에서 우리는 업계에 대한 학습에 관심이 있습니다. 러시아 매우 활성화되어 있지 않은 것을 사실은 대체 에너지의 개발이다에도 불구하고, 일부 진전이 이루어졌다. 전기 장비의 생산을위한 다양한 종류의 대부분은 교육 기관, 공장 - 현재 태양 에너지 패널의 생성은 몇 가지 조직이 걸립니다.

1. SPF "쿼크".
2. JSC "코브 로프 기계 공장".
3. 농업의 전기 화를위한 전 러시아 연구소.
4. 기계 건물 NPO.
5. AO 비엔.
6. JSC "금속 - 세라믹 장치의 랴잔 공장."
7. JSC Pravdinsky 현재의 "긍정적 인"의 파일럿 플랜트 소스.

이것은 러시아의 대체 에너지의 개발에 적극적으로 참여하는 기업의 작은 부분입니다.

환경에 미치는 영향

석탄과 석유 에너지 원의 거절은 이러한 자원은 조만간 고갈 것이라는 사실과 연결되어 있지 않습니다. 그들은 환경에 매우 해롭다는 사실 - 토양, 공기와 물을 오염은 인간 질병의 발전에 기여하고 면역력을 줄일 수 있습니다. 대체 에너지는 환경적인 관점에서 안전해야하는 이유입니다.

이 천연 소재이기 때문에 그 자체로 태양 전지의 생산에 사용되는 실리콘은 안전합니다. 하지만 청소 후 폐기물 남아있다. 부적절하게 사용 된 경우 그들은 인간에게 피해와 환경을 일으킬 수 있습니다.

또한, 사이트는 방해 할 수 있습니다, 태양 전지 패널과 완전히 복잡하다 자연 채광을. 이는 기존 생태계의 변화로 이어질 것입니다. 그러나 일반적으로 태양 에너지 변환 장치의 환경에 미치는 영향을 최소화합니다.

경제

의 가장 큰 비용 태양 전지 생산은 원료의 높은 비용과 연결되어 있습니다. 우리가 보았 듯이, 특별 패널은 실리콘을 사용하여 만들어집니다. 그의 먹이가 큰 문제를 공동으로이 미네랄이 널리, 자연에 분포되어 있다는 사실에도 불구하고. 지구의 지각의 질량의 1/4 이상 사실이 실리콘은 태양 전지의 생산에 적합하지 않습니다. 이를 위해, 적절한 순수한 물질은 산업 방법으로 얻을. 불행하게도, 모래에서 순수한 실리콘은 매우 문제가 얻을 수 있습니다.

우라늄은 원자력 발전소에 사용되는로 가격을 위해이 자원은 대등하다. 태양 전지의 비용이 현재 상당히 높은 수준으로 유지하는 이유입니다.

현대 기술

첫 번째 시도는 오랜 시간이 태양 에너지를 길들일 수 있습니다. 그 이후로, 많은 연구자가 적극적으로 가장 효율적인 장비에 대한 검색에 종사하고 있습니다. 그것은뿐만 아니라 경제적으로 경쟁력뿐만 아니라 컴팩트해야합니다. 그 효율은 최대 노력해야한다.

태양 에너지를 수신하고 변환하는 장치에 이상적인 첫 단계는 실리콘 전지의 발명하게되었다. 물론, 가격이 매우 높은이지만, 패널은 지붕과 그들이 사람을 방해하지 않습니다 집의 벽에 배치 할 수 있습니다. 이러한 배터리의 효율은 부인할 수없는 사실이다.

이 저렴하게 -하지만 가장 좋은 방법은 태양 에너지의 인기를 증가시킵니다. 독일의 과학자들은 이미 실리콘, 직물 또는 기타 자료에 통합 될 수있는 합성 섬유를 대체하는 제안했다. 이러한 태양 전지의 효율이 매우 높지 않다. 그러나 합성 섬유 산재 셔츠는, 적어도, 스마트 폰이나 플레이어에 전기를 제공 할 수 있습니다. 적극적으로 나노 기술 분야에 종사. 아마 그들은 태양이 세기 에너지의 가장 인기있는 원천이 될 수 있습니다. 이 회사의 전문가 Scates는 AS 노르웨이 이미 나노 기술은 태양 전지 패널의 비용이 2 배 줄일 수 있다고 주장했다.

가정을위한 태양 에너지

자체는 확실히 많은의 꿈을 보장 주택의 경우 : 환경에 더 중앙 난방에 의존 어려움 지불 청구서 및 손상이 없습니다. 이미 많은 국가가 적극적있는 다른 소스에서 파생 된에만 에너지를 소비, 주택을 구축 할 수 있습니다. 눈에 띄는 예 - 소위 태양의 집.

건설 기간 동안은 기존보다 더 큰 투자를 필요로 할 것이다. 그러나 작업의 몇 년 후, 모든 비용은 다시 지급됩니다 - 난방, 온수, 전기 비용을 지불해야합니다. 태양의 집에서는 이러한 통신의 모든 지붕에 배치 특정 태양 광 패널에 연결되어 있습니다. 따라서 에너지 자원은 현재의 필요에 소요뿐만 아니라 밤에 사용하고 흐린 날씨에 축적되지 얻을.

현재와 같은 주택의 건설은 태양 에너지가 가장 쉬운 방법을 생산하는 적도에 가까운 나라에서뿐만 아니라 수행한다. 또한 캐나다, 핀란드, 스웨덴에 건립.

장점과 단점

기술의 개발은 더욱 활성화 될 수있는, 모든 곳에서 태양 에너지를 활용합니다. 그러나 여전히 우선 순위가없는 몇 가지 이유가있다. 우리는 환경 유해 물질에 의해 생산 된 패널의 제조에, 위에서 말했듯이. 또한, 완성 된 장치는 갈륨, 비소, 카드뮴, 납 그 조성물에 포함한다.

그것은 많은 질문과 태양 광 패널의 재활용에 대한 필요성을 제기한다. 작업의 50 년 후 그들은 서비스에 대한 부적합이되고 그들은 어떻게 든 죽여야 해. 그것은 자연에 엄청난 피해를 야기 하는가? 낮과 날씨의 시간에 의존하는 생산의 변덕 자원의 효율성이 - 또한 태양 에너지가 있음을 명심해야한다. 이것은 큰 단점입니다.

그러나 전문가, 물론. 태양 에너지는 스마트 폰의 뒷면에 맞도록 작은 수의 준비와 변화에 대한 거의 모든 지구에 지점 및 장비에서 생성 될 수있다. 더 중요한 것은, 그것은 태양 에너지의 양이 적어도 천 년 동안 변경되지 않습니다되어 재생 가능한 자원이다.

전망

태양 에너지 기술의 개발 항목을 만들 수있는 저렴한 비용 발생합니다. 이미 윈도우에 설치할 수있는 유리 패널이 있습니다. 나노 기술의 발전은 태양 전지 패널에 분무 및 실리콘 층을 대체 할 수있는 페인트를 발명 할 수있다. 태양 에너지의 비용이 몇 번 떨어질 경우, 그 인기는 이상 여러 번 성장할 것입니다.

집에서, 차에서 또는 국가에서 - 개별 응용 프로그램에 대한 작은 패널을 만드는 것은 모든 상황에서 사람들이 태양 에너지를 사용하는 것을 허용 할 것이다. 사람들이 작은 전자 기기를 충전 할 수 있기 때문에 자신의 분포 덕분에, 중앙 전력의 부하를 줄일 수 있습니다.

쉘의 전문가들은 2040 년 세계 에너지의 약 절반이 재생 가능 자원에서 생성됩니다 믿습니다. 이미 독일, 태양 에너지 소비는 빠르게 성장하고, 배터리 용량은 35 개 이상의 기가 와트이다. 일본은 적극적으로이 산업을 개발하고있다. 이 두 국가 - 세계에서 태양 에너지의 지도자. 아마 곧 미국이 합류한다.

다른 대체 에너지 원

과학자들은 아직도 전기 또는 열을 생산하는 데 사용될 수 있다는 사실을 통해 퍼즐을 중단하지 않습니다. 가장 유망한 대체 에너지 원의 예를 제공합니다.

풍력 발전기는 이제 거의 모든 나라에서 찾을 수 있습니다. 심지어 많은 러시아어 도시의 거리에서 자급 자족 전기 풍력 에너지에서있는 조명을 설치합니다. 확실히 평균보다 자신의 높은 비용,하지만 시간이지나면서 그들은 차이를 환불 해드립니다.

오래 전 그것은 바다 표면 사이의 깊이에서 물 온도 차를 이용하여 에너지를 생산하는 기술을 발명했다. 중국은 적극적으로이 지역을 개발하는 것입니다. 앞으로 몇 년 동안, 중국의 해안이 기술에서 실행되는 최대 규모의 발전소를 건설 할 것입니다. 바다의 다른 용도가있다. 예를 들어, 호주, 물의 흐름의 힘으로부터 에너지를 생성하는 발전소를 설립 할 계획이다.

전기 또는 열을 생산하는 다른 많은 방법이있다. 그러나 다른 많은 태양 광 전원 옵션의 배경 - 정말 과학의 영역을 약속입니다.