Cum de a păstra o parte a energiei solare 1
Energotopliva rezerve demonstrate în ritmul actual de creștere a consumului de energie ar trebui să fie suficient pentru aproximativ 70 130 de ani. Dar există o variantă a trecerii la alte surse, cum ar fi energia solară. Dar chiar dacă Globe va deschide resurse inepuizabile de resurse energetice, problemele de mediu nu vor fi evitate. Dupa 100 de ani de pe Pământ va fi generat la fel de mult de energie, care ar putea avea loc dezastrul ecologic. Acest lucru va duce la topirea calotelor polare, din cauza care crește foarte mult nivelul oceanelor. În acest caz, țări și orașe, care sunt pe ocean, energia solară nu este pur și simplu necesar, se vor spăla sau de inundații.
Acesta este motivul pentru care aveți nevoie pentru a începe utilizarea energiei solare, care nu depinde de utilizări sau nu o folosesc oamenii. Energia solară încălzește atmosfera globului. La maxim a fost folosit, acesta trebuie să fie transformat în alte specii. Salvați razele de lumină nu are absolut nici unul lucrat. Cele mai frecvente și promițătoare metoda de conversie a luminii este fotoelectric. Fotonii energia este transferată la electronii în semiconductori, și, astfel, există un curent electric.
Ca toate acestea se întâmplă, puteți citi în detaliu în manualul de pe fizica. Vom explica pe scurt. Zona energie Forbidden în semiconductori individuale, lățime egală cu mărimea unei energii cuantice lumină. Care este zona interzisa? Pe scurt, este așa-numita bariera de potențial, care este necesar să se treacă un electron, atunci când sari de la unul la altul atom în rețeaua cristalină. Dupa ce a absorbit fotoni, electroni devine mobil, și, prin urmare, un curent electric. Curentul electric - o mișcare vizează electrocharge.
Dar, ghinion, foto-induse electronii se pot deplasa în ambele direcții. EMF caractere diferite se pot compensa reciproc. În acest scenariu, curentul nu va fi.
Dacă semiconductorul 2 combină (folosesc adesea siliciu) dopate cu diferite impurități (primul, datorită valențelor incompatibile adaugă la inițial substanța electroni decompensate - aceasta se transformă n-tip semiconductor, iar al doilea a cărei valență este puțin mai mică conduce la formarea de găuri, transportatorii "+" taxa - de tip p semiconductor este obținut), este creat la joncțiunea semiconductoare limita n-p.
Mai recent, costul fotoelektroenergiya este foarte scump. Înainte de 1982, țara noastră a făcut celule solare pentru scopuri spațiale. În timpul nostru, a existat un producător cu experiență de celule solare de disc în scopuri comerciale. Energia solară a scăzut în preț de 3-4 ori. Dar, în orice scenariu, 7-10 ruble per 1 Watt - este foarte scump. În acest moment, căutarea de modalități în care energia solară ar costa puțin mai ieftin și a fost disponibil pentru uz public. Există o dezvoltare interesantă a Stepanova noastre academice. El a invocat hotărârea bine să nu crească un silicon de înaltă calitate în formă de lingouri mari, care apoi trebuie să taie în jurul plăcii, și apoi cele cu atenție lustruire, pierdem astfel o mulțime de energie risipită și materiale pierdem. El a oferit pentru a desena o panglici foarte subțiri din topitură. In aceasta varianta scade costul și crește efectul fotovoltaic de celule solare, deoarece aceasta poate fi o clemă de bandă este foarte strâns, și rămâne spațiu neutilizat între elementele de disc.
Energia solară - aceasta este o piatră de poticnire pentru toți oamenii de știință, deoarece eficiența celulelor de siliciu este foarte mic. Deoarece doar o mică parte din această energie este absorbită de electroni în semiconductori, cea mai mare parte a radiației incidente este de a încălzi celula solară (aceasta reduce caracteristicile sale fotoelectric), unele dintre ele înregistrate, și în dreapta niște pumni prin el.
Reamintim că, în banda semiconductoare este interzisă foarte îngustă, și, prin urmare mici „meniul de putere“ de electroni. De asemenea, pierderi mari de energie asociate cu recombinarea găuri și electroni.
Ca urmare, randamentul celulei solare nu va depăși 10%. Dar există deja prototipuri, care au fost obținute în laborator A. Zaitseva, Kagan, a căror eficiență este egală cu 15-17%. Și acest lucru nu este limita maximă. Experții sa calculat că limita eficiența celulelor solare cu n-p joncțiune poate ajunge la 27-30%.
Mai ales promițătoare sunt traductoare cu joncțiuni semiconductoare getter. Acestea sunt realizate din 2 compoziție chimică diferită pe semiconductori. Acesta este motivul pentru care sunt diferite decalaj trupa, este diferit de ei. În domeniul așa-numitei joncțiune n-p apare, prin netezirea potențialele bariere, fotografii suplimentare EMF. Oamenii de știință care lucrează sub îndrumarea academicianului Zhores Alferov, primită la heterojoncțiunea fotodiode „arseniură de galiu - arseniu de aluminiu“, randamentul este aproximativ egal cu 20%.
Este demn de remarcat faptul că încălzirea, aceste fotodiode nu își pierd proprietățile lor fotovoltaice. Ei lucrează bine, chiar dacă fluxul de etanșare a energiei solare în 1600 de ori.
Sa dovedit că a existat posibilitatea de a fotopreobrazuyuschee dispozitiv care urmează să fie eliminate toate lumina care cade pe ea. Ea are o structură de decalaj gradată, cu alte cuvinte, diferența de bandă de lățime variabilă la ea. Acest lucru poate fi realizat prin introducerea unei varietăți de diferite impurități semiconductoare. În acest caz, aditiv-foto electromotoare forță este generată în întreaga zonă spațială pentru diferite puncte de care - diferitele bandgaps. Într-o astfel de zonă pentru absolut orice cuantum va fi găsit un loc retras, unde a absorbit lin de electroni.
Structuri Teoria variozinyh în România, dezvoltat de un grup de oameni de știință, și din această cauză, fotovoltaică va avea eficiență de 90%.
De asemenea, în timpul nostru de înaltă tehnologie este de a găsi noi materiale mai ieftine, care vor fi produse celule solare. Foarte promițătoare, în funcție de mulți oameni de știință, compuși cu sulf solizi, cadmiu și cupru. Convertoare, care sunt obținute pe baza acestora, cel mai ieftin, ei bine, e din nou o problemă - eficiență au undeva 5%, iar materialele nu sunt foarte stabile sub influența mediului distruse. etanșare complicate și costisitoare economiile obținute negates anterior.
În următoarea parte a acestui articol vă vom spune despre dispozitivul de stocare a energiei, care le sunt tipurile și modul în care acestea funcționează.