Gündüz saatlerinde, güneş enerjisi akışları gezegenin yüzeyine girer. Bilim adamları ve mühendisler uzun zamandır nasıl kullanılacağını anladılar. Güneş panelleri gün ışığının enerjisini dönüştürebilir. Etkililikleri hala ideal olmaktan uzaktır, ancak zamanla uzmanların çalışmaları sayesinde artacaktır.
Talimatlar
Aşama 1
Bir güneş pilinin çalışması, yarı iletken hücrelerin fiziksel özelliklerine dayanmaktadır. Işık fotonları, atomların dış yarıçapındaki elektronları nakavt eder. Bu durumda, önemli sayıda serbest elektron oluşur. Şimdi devreyi kapatırsanız, içinden bir elektrik akımı akacaktır. Ancak, bir veya iki fotosel kullanımıyla sınırlandırılamayacak kadar küçüktür.
Adım 2
Tipik olarak, tek tek bileşenler bir pil oluşturmak için bir sistemde birleştirilir. Modülleri oluşturmak için bu tür birkaç pil kullanılır. Güneş pilleri birbirine ne kadar çok bağlanırsa, teknik sistemin verimliliği o kadar yüksek olur. Güneş pilinin ışık akısına göre konumu da önemlidir. Enerji miktarı doğrudan güneş ışınlarının fotosellere düştüğü açıya bağlıdır.
Aşama 3
Bir güneş pilinin temel performans özelliklerinden biri performans katsayısıdır (COP). Alınan enerjinin gücünün pilin çalışma yüzeyine düşen ışık akısının gücüne bölünmesi sonucu olarak tanımlanır. Bugüne kadar uygulamada kullanılan güneş pillerinin verimliliği yüzde 10 ila 25 arasında değişiyor.
4. Adım
2013 sonbaharında, basında, Alman mühendislerin verimliliği% 45'e yakın deneysel bir fotosel oluşturmayı başardıkları bildirildi. Standart bir güneş enerjisi dizisi için böylesine inanılmaz bir performans elde etmek için tasarımcıların dört katlı bir fotosel düzeni kullanması gerekiyordu. Bu, toplam faydalı yarı iletken bağlantı sayısını artırmayı mümkün kıldı.
Adım 5
Uzmanlar, gelecekte %85'e varan daha yüksek verimlilik oranlarına ulaşmanın oldukça mümkün olacağını hesapladılar. Mevcut pilin tasarım özelliklerinin gerisinde kalmasının nedeni nedir? Gerçek rakamlar ile teorik olarak olası göstergeler arasındaki fark, pilleri yapmak için kullanılan malzemelerin özellikleri ile açıklanmaktadır. Paneller genellikle sadece kızılötesi radyasyonu emebilen silikondan yapılır. Ancak ultraviyole ışınlarının enerjisi neredeyse hiç kullanılmaz.
6. Adım
Güneş pillerinin verimliliğini artırmanın yollarından biri de çok katmanlı yapıların kullanılmasıdır. Böyle bir modül, farklı malzemelerden yapılmış birkaç ince katman içerir. Bu durumda maddeler, katmanların enerji emilimi açısından eşleşeceği şekilde seçilir. Teorik olarak, bu tür çok katmanlı "kekler" neredeyse %90'a varan verimlilik sağlayabilir.
7. Adım
Bir başka umut verici gelişme yönü, silikon monokristallerden yapılmış panellerin kullanılmasıdır. Ne yazık ki, bu malzeme hala çok kristalli analoglardan çok daha pahalıdır. Bu nedenle güneş pillerinin verimini artırmak için tasarımın daha pahalı hale getirilmesi gerekmektedir, bu da geri ödeme süresini uzatmaktadır.
