Күндүз жарык сааттарда Күн энергиясынын агымдары планетанын бетине кирет. Окумуштуулар жана инженерлер аны кантип колдонууну көптөн бери билип келишкен. Күн панелдери күндүн нурунун энергиясын өзгөртө алат. Алардын натыйжалуулугу азырынча идеалдан алыс, бирок убакыттын өтүшү менен адистердин ишинин аркасында жогорулайт.
Нускамалар
1 кадам
Күн батареясынын иши жарым өткөргүч клеткалардын физикалык касиеттерине негизделген. Жарыктын фотондору атомдордун сырткы радиусунан электрондорду кагат. Бул учурда бир топ эркин электрондор пайда болот. Эгер сиз эми чынжырды жапсаңыз, анда ал аркылуу электр тогу өтөт. Бирок, бир же эки фотоэлементти колдонуу менен чектелип калуу өтө эле кичинекей.
2-кадам
Адатта, айрым компоненттер батареяны түзүү үчүн тутумга бириктирилет. Мындай бир нече батарея модулдарды түзүү үчүн колдонулат. Күн батареялары канчалык көп туташтырылса, техникалык тутумдун натыйжалуулугу ошончолук жогору болот. Күн батареясынын жарык агымына салыштырмалуу абалы дагы маанилүү. Энергиянын көлөмү түздөн-түз фотоэлементтерге күндүн нурлары түшкөн бурчтан көз-каранды.
3-кадам
Күн батареясынын негизги иштөө мүнөздөмөлөрүнүн бири - иштөө коэффициенти (COP). Ал алынган энергиянын кубатын батарейканын жумушчу бетине түшкөн жарык агымынын кубаттуулугуна бөлүүнүн натыйжасында аныкталат. Бүгүнкү күнгө чейин, иш жүзүндө колдонулган күн батареяларынын эффективдүүлүгү 10 пайыздан 25 пайызга чейин.
4-кадам
2013-жылдын күзүндө басма сөздө немец инженерлери эффективдүүлүгү 45% га жакын болгон эксперименталдык фотоэлемент түзүүгө жетишти деген кабарлар чыккан. Стандарттуу күн массивинде ушундай укмуштуудай көрсөткүчтөргө жетишүү үчүн, дизайнерлерге төрт кабаттуу фотоэлемент макетин колдонуу керек болчу. Бул пайдалуу жарым өткөргүч түйүндөрүнүн жалпы санын көбөйтүүгө мүмкүндүк берди.
5-кадам
Эксперттер келечекте натыйжалуулуктун жогорку көрсөткүчтөрүнө, 85% га чейин жетишүүгө болот деп эсептешкен. Учурдагы батарейканын долбоорлоо мүнөздөмөсүнөн артта калышынын себеби эмнеде? Чыныгы көрсөткүчтөр менен теориялык жактан мүмкүн болгон көрсөткүчтөрдүн айырмасы батареяларды жасоодо колдонулган материалдардын касиеттери менен түшүндүрүлөт. Панелдер көбүнчө инфракызыл нурларды сиңире алган кремнийден жасалат. Бирок ультрафиолет нурларынын энергиясы дээрлик колдонулбайт.
6-кадам
Күн батареяларынын эффективдүүлүгүн жогорулатуунун жолдорунун бири бул көп катмарлуу структураларды колдонуу. Мындай модулга окшошпогон материалдардан жасалган бир нече ичке катмар кирет. Бул учурда, заттар катмарлар энергияны сиңирүү көз карашынан дал келгидей кылып тандалып алынат. Теория жүзүндө мындай көп катмарлуу "токочтор" эффективдүүлүктү дээрлик 90% га чейин камсыздай алат.
7-кадам
Өнүгүүнүн дагы бир келечектүү багыты - бул кремний монокристалдарынан жасалган панелдерди колдонуу. Тилекке каршы, бул материал дагы эле поликристаллдык аналогдорго караганда бир топ кымбат. Ошентип, күн батареяларынын эффективдүүлүгүн жогорулатуу үчүн, дизайнды кымбаттатуу керек, бул өзүн-өзү актоо мөөнөтүн көбөйтөт.
