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太阳能 - 这...使用太阳能电池板

近年来,科学家们在替代能源特别感兴趣。 石油和天然气将结束迟早,所以想想我们如何在这种情况下生存下去,现在有必要。 在欧洲,风力涡轮机被广泛使用,谁是试图从海洋中提取能量,和大家说说太阳能。 毕竟,明星,我们几乎每天都在天空中看到,可以帮助我们节约 不可再生资源 和改善环境。 太阳到地球的价值是不能低估的 - 它给热,光,并允许地球上所有生命的功能。 那么,为什么不找他另一个应用程序?

一个小历史

在19世纪中叶物理学家亚历山大·埃德蒙Bekkerel发现光伏效应。 由世纪末查尔斯·弗里茨开发能够处理太阳能转化为电能的第一装置。 我们使用涂覆有薄金层中的硒。 其效果是弱的,但它是本发明通常与太阳能时代的开始相关联。 一些学者不同意这种提法一致。 他们呼吁太阳能世界知名的科学家阿尔伯塔Eynshteyna的时代的缔造者。 1921年他获得了诺贝尔文学奖,他的外部光电效应定律解释。

这似乎是太阳能 - 这是发展的一个有前途的方法。 但也有为了许多障碍,它适合每一个家庭 - 主要是经济和环境。 包括在太阳能电池板的成本,他们能有多大的危害造成的环境和有办法来产生能量还有什么什么,后来我们学习。

方法积累

与太阳的能量的驯化相关的最紧迫的任务,不仅是要接受它,但积累。 这是最困难的。 目前,科学家已经开发出仅3种方式太阳能的充分驯化。

首先是基于使用抛物面反射镜和一个有点像一个放大镜,这是大家都熟悉的童年玩耍。 光通过透镜,聚集在一个点上。 如果你把一张纸,它会随着温度越过太阳光线是在这个地方令人难以置信的高亮起。 抛物面反射镜是凹面盘,类似于浅碗。 该反射镜,不像放大镜不发送而反射太阳光在一个点,其一般涉及一种黑色水管收集它。 这种颜色是因为它最吸收光。 在水的作用下的管太阳光加热,可用于发电,或用于小房屋的加热。

平板加热器

该方法使用一个完全不同的系统。 太阳能接收器看起来像一个多层结构。 其工作原理如下。

通过玻璃传递,光线落在这是众所周知的更好吸收光变暗的金属。 太阳辐射转换成 热能 ,并加热水,这是在铁板下。 此外,所有出现在第一种方法。 被加热的水可以用于加热或用于产生电能的使用。 但是,这种方法的有效性是没有高到足以在任何地方使用它。

典型地,这样获得的太阳能 - 它是温暖。 对于电力是更可能使用第三种方法。

太阳能电池

我们大多数人都熟悉这样的能量来源。 它涉及到使用各种电池或太阳能电池板,可在今天的许多房屋的屋顶被发现的。 这样的方法是复杂的先前所描述的,但更希望的。 这是他谁给你将太阳能转换成电能的工业规模的能力。

特别小组,旨在捕获制成富含二氧化硅的晶体的射线。 落在他们的阳光,敲电子脱离轨道。 在他的位置,立即寻求另一个,从而获得连续的移动链,其产生的电流。 它在必要时立即使用,以提供设备或存储在电的专用电池的形式。

基于这样的事实,它可以让你只用一个太阳能电池板平方米获得超过120瓦特这种方法的普及。 在这种情况下,面板具有相对较小的厚度,这使得他们几乎任何地方。

硅面板类型

有几种类型 的太阳能电池。 使用单晶硅的第一制造。 他们的效率约为15%。 这些太阳能电池板是最昂贵的。

由多晶硅制成的电池的效率,达到11%。 他们花费更少的材料,它们是由一个简单的技术获得。 第三类是最经济的,并具有最小的效率。 非晶硅的这个面板中,即非结晶。 除了业绩不佳,他们有一个主要缺点 - 脆弱性。

有的厂家为了提高效率,涉及太阳能电池板的两面 - 前后。 这可以让你捕捉光线的大容量,并增加能量的15%-20%的生产量。

国内厂商

世界太阳能正变得越来越普遍。 即使是在我们的国家,我们有兴趣了解这个行业。 尽管俄罗斯一直都不是很活跃的是替代能源的发展,一些已经取得进展。 目前,太阳能电池板产生的需要几分钟的组织 - 各类主要学术机构和工厂为生产电力设备。

  1. SPF “夸克”。
  2. JSC“科夫罗夫机械厂”。
  3. 全俄研究所农业电气化。
  4. 机械制造NPO。
  5. 阿·维恩。
  6. JSC“的金属 - 陶瓷器件梁赞植物”。
  7. JSC Pravdinsky的当前“积极”试点植物来源。

这只是公司的一小部分,以替代能源在俄罗斯发展的积极作用。

对环境的影响

煤炭和石油能源的拒绝不仅与事实,即这些资源迟早会用完连接。 它们对环境非常有害的事实 - 污染土壤,空气和水,有助于疾病的发展在人类和免疫力降低。 这就是为什么替代能源必须是安全的从环境的角度来看。

硅,其用于通过自身的太阳能电池的生产是安全的,因为它是一种天然材料。 但清洗后仍然浪费。 他们可以对人体造成危害和环境,如果使用不当。

此外,该网站是与太阳能电池板完全杂乱,可能会破坏 自然照明。 这将导致在现有的生态系统变化。 但在一般情况下,太阳能的转换上的设备对环境的影响是很小的。

经济

的最大的成本 制造太阳能电池 用原料的高成本相关联。 正如我们所看到的,在使用硅设立的特别小组。 尽管这种矿物在自然界分布广泛,与他的猎物绑一个大问题。 一个事实,即硅,其比地壳的质量的四分之一以上,是不适合于太阳能电池的生产。 为了这个目的,由工业方法得到的合适的仅纯物质。 不幸的是,从沙子里得到纯硅是极为困难。

对于价格与铀是核电站使用这种资源是相当的。 这就是为什么太阳能电池的成本目前仍保持在相当高的水平。

现代科技

第一次尝试驯服有太阳能很长一段时间。 自那时以来,许多研究者都积极参与寻求最有效的设备。 它不仅要在经济上有竞争力,但也很紧凑。 它的效率要争取最大。

第一步骤,以一种理想的装置,用于接收和转换太阳能已作出硅电池的发明。 当然,价格是相当高的,但是面板可以放置在屋顶和房子,在那里他们将不与任何人干扰的墙壁。 这种电池的效率是不可否认的。

但是,最好的方式来增加太阳能的普及 - 让它更便宜。 德国科学家已经建议替代硅,合成纤维,其可被集成到织物或其它材料。 这种太阳能电池的效率不是很高。 但与合成纤维穿插衬衫可以,至少,向智能电话或播放器提供电力。 在纳米技术领域的积极努力。 也许,他们将让太阳成为能在本世纪最流行的源头。 该公司的专家Scates AS挪威已经表示,纳米技术将降低太阳能电池板的成本是2倍。

太阳能为家庭

在住房,这本身将确保许多的梦想肯定的:没有对集中供热无依赖性,难以支付账单和对环境的破坏。 目前,许多国家都在积极建造住房,仅消耗来自可替代来源的能源。 一个突出的例子 - 即所谓的太阳房。

在施工过程中,将需要比传统的更大的投资。 但经过几年的运作,所有费用将被收回 - 必须支付供暖,热水和电力。 在太阳能屋所有这些通信被绑定到特定的光伏板放置在屋顶上。 由此获得的能源资源不仅花光了当前的需求,同时也积累了在夜晚和阴天。

目前,此类房屋的建设不仅在接近赤道,那里的太阳的能量来产生最简单的办法是国家进行。 他们还竖立在加拿大,芬兰和瑞典。

优点和缺点

技术发展到无处不在利用太阳能,可以更加积极。 但也有一些原因,它仍然不是一个优先事项。 正如我们上面所说的,通过对环境有害的物质生产面板的制造。 此外,成品设备包含镓,砷,镉和铅的其组成。

它提出了很多问题和需要光伏电池板的回收利用。 经过50多年的工作中,他们将是不适合的服务,他们必须以某种方式杀死。 它是否会导致自然极大的危害? 还应该铭记的是,太阳能 - 是生产善变的资源效率,这取决于和天气的时间。 这是一个显著的缺点。

但专业人士,当然。 太阳能可以生产几乎任何其制备方法和改造地球上的点,并且设备可能是如此之小,它适合于智能手机的背面。 什么是更重要的,它是一种可再生资源,就是太阳能量将保持不变,至少一千年。

前途

太阳能技术的发展应导致更低的成本创建项目。 目前,有一些可以在Windows安装玻璃面板。 纳米技术的发展已经允许创造一种喷涂在太阳能电池板和可取代硅层的涂料。 如果太阳能的成本也下降了几次,它的普及也将随着增长许多倍。

创建个人申请小板将允许人们在任何情况下使用太阳能 - 在家里,在车上,甚至在该国。 由于它们的分布,减少对中央政权的负荷,因为人们将能够小型电子产品充电。

壳牌公司的专家认为,2040年对世界能源的一半将来自可再生资源产生。 已经在德国,太阳能消耗正迅速增长,并且电池容量大于35个千兆瓦。 日本还积极开发这个行业。 这两个国家 - 世界上太阳能的领导者。 也许,很快将被美国加入。

其他可替代能源

科学家不停止苦心思索,你仍然可以用来发电或热的事实。 给最有前途的替代能源的例子。

风力涡轮机现在可以在几乎每一个国家被发现。 即使在俄罗斯许多城市的街道上安装的,自给自足的电力来自风能灯。 当然,他们高于平均水平的成本,但随着时间的推移,他们将退还差价。

很久很久以前,它被发明技术利用海洋表面之间和深度的水温差来产生能量。 中国正在积极准备开发这一领域。 在未来几年内,在离中国海岸要构建这种技术运行最大的发电厂。 有海的其他用途。 例如,在澳大利亚,正在计划建立从水流的力产生能量电厂。

还有许多其他的方式来产生电能或热能。 但对其他许多太阳能电源选项的背景 - 它的真正有前途的科学领域。

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