Znanje

Princip solarne energije

Mar 18, 2023Ostavite poruku

Zemlja može presresti ogromnu količinu sunčeve energije, preko 173,000 TW (1TW=10^12W), što je vrlo velik broj. To je 10 000 puta više od ukupne energije koju koriste svi ljudi na zemlji, ali te se energije ne mogu u potpunosti iskoristiti. Možemo objasniti zašto ljudi ne mogu u potpunosti iskoristiti sunčevu energiju iz principa proizvodnje energije solarnih ploča.

 

solar power

 

Solarni paneli se sastoje od složenih i kombiniranih solarnih ćelija. Najčešće solarne ćelije izrađene su od silicija, koji je vrsta poluvodiča i ima izuzetno bogate rezerve na zemlji. Kristalni silicij u solarnoj ćeliji nalazi se između gornjeg i donjeg sloja vodiča, a svaki atom silicija je spojen sa susjednim atomima kroz četiri kemijske veze, tako da su elektroni vezani i neće se pomicati kako bi generirali struju.

solar cell

 

Silicijska solarna ćelija ima dva sloja različitih silicijskih elemenata (silicij N-tipa i silicij P-tipa). U siliciju N-tipa postoji višak elektrona, au siliciju P-tipa postoji dodatna pozicija za pohranjivanje elektrona-rupa. Spoj dviju vrsta silicija postaje PN spoj, a elektroni mogu proći kroz PN spoj, proizvodeći pozitivan naboj s jedne strane i negativan naboj s druge strane.

 

Svjetlost se može shvatiti kao tok čestica koje emitira Sunce, a te čestice su fotoni. Kada fotoni pogode solarne ćelije s dovoljno energije, oni će zakucati na kemijske veze kako bi oslobodili elektrone, ostavljajući rupu. Pozitivno nabijene šupljine i negativno nabijeni elektroni mogu se slobodno kretati, a elektroni se povlače na N stranu, a šupljine se povlače na P stranu. Ove pokretne elektrone skupljaju sićušne metalne sonde na limu baterije i teku u vanjski krug, gdje obavljaju električni rad prije nego što se vrate na vodljivi aluminijski lim sa stražnje strane.

 

solar panel

 

Svaka solarna ćelija može proizvesti samo oko 0,5 W, au ovom trenutku se više energije može dobiti spajanjem ćelija u seriju u modul. Općenito, potrebno ih je nekoliko710W solarni modulza napajanje cijele kuće. Elektroni su jedini pokretni dijelovi solarnih ćelija i svi će se na kraju vratiti svom izvoru. U cijelom procesu nema trošenja i potrošnje, pa se solarni paneli uglavnom mogu koristiti desetljećima.

 

Pa zašto se ne možemo u potpunosti osloniti na solarnu energiju? Postoje politički faktori, a neki poduzetnici žele zadržati sadašnje stanje opskrbe energijom. Ovdje se uglavnom fokusiramo na fizičke i logičke poteškoće. Prije svega, sunčeva energija nije ravnomjerno raspoređena. Na nekim mjestima ima dosta sunca, na drugim kiša pada tijekom cijele godine, a najveći dio sunčeve energije blokiraju oblaci. Drugo, sunčeva energija je dostupna noću, a neki dijelovi su gotovo odsutni. Stoga, potpuno oslanjanje na solarnu proizvodnju energije zahtijeva vrlo učinkovitu tehnologiju za prijenos električne energije od sunčanih mjesta do oblačnih područja. Također je potrebna učinkovita metoda za pohranu električne energije, a kako poboljšati učinkovitost baterija za pohranu energije također je veliki izazov.

 

solar panels

 

U korištenju učinkovitosti modula, neki fotoni će se reflektirati, a neki elektroni će pasti natrag u rupu prije ulaska u petlju. Na taj način se energija fotona ne iskorištava. Trenutačno najučinkovitije solarne ćelije mogu pretvoriti samo 46% sunčeve svjetlosti u električnu energiju, a učinkovitost proizvodnje energije većine komercijalnih sustava za proizvodnju solarne energije je 15%-20%. Učinkovitost proizvodnje energije Jingsun solarnih panela je iznad 20%.

 

Iako postoje mnoga ograničenja, izvedivo je koristiti današnju tehnologiju solarne energije za napajanje cijele Zemlje. Potrebna su nam sredstva za izgradnju infrastrukture na velikom otvorenom prostoru. Procjenjuje se da će zauzeti stotine tisuća četvornih milja, što se čini velikim, ali pustinja Sahara pokriva površinu od 3 milijuna četvornih milja. Istodobno, kontinuiranim razvojem tehnologije, učinkovitost solarne proizvodnje energije se stalno poboljšava, a cijena postaje sve jeftinija, što ima određenu konkurentnost elektroenergetskoj mreži. Izumi poput solarnih plutajućih otoka mogu promijeniti status quo.

 

Solar Power Station

 

Trenutačno postoji više od 1 milijarde ljudi u svijetu koji ne mogu koristiti stabilno napajanje električnom energijom, posebno u nekim zemljama u razvoju. Imaju dovoljno sunčeve svjetlosti za korištenje, a solarna energija je sigurnija i jeftinija za proizvodnju električne energije, koja spada u zelenu energiju i superiornija je od neobnovljivih izvora energije poput ugljena i nafte. Jingsun solarna energija posvećena je globalnom cilju nove zelene energije i nastoji ostvariti globalno jedinstveno korištenje nove zelene energije za čovječanstvo.

Pošaljite upit