태양열 집을 만드는 방법. 태양전지를 만들고 있습니다. 배터리 선택 방법

탄화수소는 주요 에너지원이었으며 지금도 그러하지만, 인류는 점점 재생 가능하고 환경 친화적인 자원으로 전환하고 있습니다. 이로 인해 태양광 패널과 발전기에 대한 관심이 높아졌습니다.

그러나 많은 사람들은 단지 시설 비용이 비싸기 때문에 태양광 시스템 설치를 주저하고 있습니다. 제품을 직접 만들기 시작하면 제품을 더 저렴하게 만들 수 있습니다. 자신의 능력을 의심하시나요?

우리는 당신에게 어떻게 해야할지 알려줄 것입니다 태양전지사용 가능한 구성 요소를 사용하여 직접 수행하십시오. 이 기사에서는 태양계를 계산하고, 단지의 구성 요소를 선택하고, 광 패널을 조립 및 설치하는 데 필요한 모든 정보를 찾을 수 있습니다.

통계에 따르면 성인은 매일 네트워크에서 작동하는 약 12개의 다양한 장치를 사용합니다. 전기는 상대적으로 환경친화적인 에너지원으로 여겨지지만 생산 과정에서 오염된 자원이 사용되기 때문에 이는 착각에 불과합니다.

필요한 구성 요소와 구입처

주요 부분은 태양 광 패널입니다. 일반적으로 실리콘 웨이퍼는 온라인으로 구매하여 중국이나 미국에서 배송됩니다. 이는 국내에서 생산되는 부품의 높은 가격 때문이다.

국내산 접시의 가격이 너무 높기 때문에 eBay에서 주문하는 것이 더 수익성이 높습니다. 결함의 경우 플레이트 100개 중 2~4개만 사용할 수 없습니다. 중국산 접시를 주문하면 위험이 더 커집니다. 왜냐하면... 품질이 많이 요구됩니다. 유일한 장점은 가격입니다.

기성 패널은 사용하기가 훨씬 편리하지만 비용이 3배 더 비싸므로 구성 요소를 찾아 직접 장치를 조립하는 것이 좋습니다.

나머지 구성 요소는 모든 전자 제품 매장에서 구입할 수 있습니다. 또한 주석 땜납, 프레임, 유리, 필름, 테이프 및 마킹 연필이 필요합니다.

이미지 갤러리

현대 사회에서는 전기 에너지 없이는 존재를 상상하기 어렵습니다. 조명, 난방, 통신 및 기타 편안한 삶의 즐거움은 이에 직접적으로 달려 있습니다. 이로 인해 우리는 대체적이고 독립적인 소스를 찾게 되는데, 그 중 하나가 태양입니다. 이 에너지 분야는 아직 많이 개발되지 않았으며 산업 설비는 저렴하지 않습니다. 해결책은 태양광 패널을 직접 만드는 것입니다.

태양전지란?

태양 전지는 상호 연결된 광전지로 구성된 패널입니다.태양 에너지를 전류로 직접 변환합니다. 시스템 설계에 따라 전기 에너지는 건물, 메커니즘 및 장치에 전력을 공급하는 데 축적되거나 즉시 사용됩니다.

태양 전지는 상호 연결된 광전지로 구성됩니다.

거의 모든 사람들이 가장 간단한 광전지를 사용했습니다. 계산기, 손전등, 전자 기기 충전용 배터리, 정원 랜턴에 내장되어 있습니다. 그러나 용도는 이에 국한되지 않습니다. 태양으로부터 충전하는 전기 자동차가 있는데, 우주에서는 이것이 주요 에너지원 중 하나입니다.

국가에서는 많은 분량화창한 날에는 배터리가 집 지붕에 설치되어 난방 및 온수에 사용됩니다. 이러한 유형을 수집기라고 하며 태양 에너지를 열로 변환합니다.

종종 전체 도시와 마을에는 이러한 유형의 에너지를 통해서만 전기가 공급됩니다. 다음을 운영하는 발전소가 건설되고 있습니다. 태양 복사. 특히 미국, 일본, 독일에 널리 퍼져 있습니다.

장치

태양전지는 20세기에 A. 아인슈타인(A. Einstein)이 발견한 광전 효과 현상을 기반으로 합니다. 일부 물질에서는 햇빛이나 다른 물질의 영향으로 하전 입자가 분리되는 것으로 나타났습니다. 이 발견으로 1953년 최초의 태양광 모듈이 탄생하게 되었습니다.

요소를 만드는 데 사용되는 재료는 전도성이 다른 두 재료를 결합한 반도체입니다. 대부분 다결정 또는 단결정 실리콘은 다음과 같습니다. 각종 첨가제.

햇빛의 영향으로 한 층에는 과도한 전자가 나타나고 다른 층에는 결핍이 나타납니다. "추가" 전자가 부족한 영역으로 이동합니다. 이 과정은 이름 р-n이행.

태양전지는 전도성이 서로 다른 두 개의 반도체 층으로 구성됩니다.

전자의 과잉과 결핍을 형성하는 물질 사이에 위치 장벽층, 전환을 방지합니다. 이는 에너지 소비원이 있는 경우에만 전류가 발생하도록 보장하는 데 필요합니다.

표면에 입사된 빛의 광자는 전자를 녹아웃시키고 장벽층을 극복하는 데 필요한 에너지를 공급합니다. 음의 전자는 p 도체에서 n 도체로 이동하고 양의 전자는 반대 방향으로 이동합니다.

반도체 재료의 전도도가 다르기 때문에 전자의 방향성 이동이 가능합니다. 이것은 전류를 생성합니다.

요소들은 서로 직렬로 연결되어 배터리라고 불리는 더 크거나 작은 면적의 패널을 형성합니다. 이러한 배터리는 소비원에 직접 연결될 수 있습니다. 그러나 낮에는 태양 활동이 바뀌고 밤에는 완전히 멈추기 때문에 햇빛이 없을 때 에너지를 축적하는 배터리가 사용됩니다.

이 경우 필요한 구성 요소는 컨트롤러입니다. 배터리 충전을 모니터링하고 완전히 충전되면 배터리를 끄는 역할을 합니다.

태양전지에서 생성된 전류는 일정하므로 교류로 변환하여 사용해야 합니다. 이를 위해 인버터가 사용됩니다.

에너지를 소비하는 모든 전기 제품은 특정 전압에 맞게 설계되었으므로 시스템에는 필요한 값을 제공하는 안정기가 필요합니다.

태양광 모듈과 소비자 사이에 추가 장치가 설치됩니다.

이러한 구성 요소가 모두 있어야만 소비자에게 에너지를 공급하고 손상을 위협하지 않는 기능적 시스템을 얻을 수 있습니다.

모듈 요소 유형

태양광 패널에는 다결정, 단결정, 박막의 세 가지 주요 유형이 있습니다. 대부분의 경우 세 가지 유형 모두 다양한 첨가제가 포함된 실리콘으로 만들어집니다. 카드뮴 텔루라이드와 구리-카드뮴 셀렌화물도 특히 필름 패널 생산에 사용됩니다. 이러한 첨가제는 전지 효율성을 5~10% 높이는 데 도움이 됩니다.

수정 같은

가장 인기있는 것은 단결정입니다. 이들은 단결정으로 만들어지며 균일한 구조를 가지고 있습니다. 이러한 판은 모서리가 잘린 다각형 또는 직사각형 모양입니다.

단결정 셀은 모서리가 비스듬한 직사각형 모양입니다.

단결정 셀로 조립된 배터리는 다른 유형에 비해 성능이 뛰어나며 효율은 13%입니다. 가볍고 콤팩트하여 약간의 굽힘이 두렵지 않으며 설치가 가능합니다. 고르지 않은 표면, 서비스 수명 30년.

단점은 흐린 조건에서 에너지 생산이 완전히 중단될 때까지 전력이 크게 감소한다는 것입니다. 어두울 때도 마찬가지이며 밤에는 배터리가 작동하지 않습니다.

다결정 셀은 직사각형 모양이므로 틈 없이 패널을 조립할 수 있습니다.

다결정은 주조로 생산되며 직사각형 또는 정사각형 모양과 이질적인 구조를 가지고 있습니다. 효율은 단결정보다 낮고 효율은 7-9%에 불과하지만 흐림, 먼지 또는 황혼 동안의 출력 감소는 미미합니다.

따라서 장치에 사용됩니다. 거리 조명, 수제 제품에서 더 자주 사용됩니다. 이러한 웨이퍼의 가격은 단결정보다 저렴하며 수명은 20년입니다.

영화

Tocfilm 또는 유연한 요소는 비정질 형태의 실리콘으로 만들어집니다. 패널의 유연성으로 인해 이동이 가능하며, 말아서 여행할 때 가지고 다닐 수 있고 어디에서나 독립적인 에너지원을 확보할 수 있습니다. 동일한 특성으로 인해 곡면에 장착할 수 있습니다.

필름 배터리는 비정질 실리콘으로 만들어졌습니다.

효율성 측면에서 필름 패널은 결정질 패널에 비해 2배 열악하며, 같은 양을 생산하려면 배터리 면적이 2배 필요합니다. 그리고 필름의 내구성은 다르지 않습니다. 처음 2년 동안 효과는 20-40% 감소합니다.

하지만 흐리거나 어두워지면 에너지 생산량이 10~15%만 감소합니다. 상대적으로 저렴한 가격은 의심할 여지 없는 장점으로 간주될 수 있습니다.

집에서 태양광 패널을 무엇으로 만들 수 있나요?

산업용 배터리의 모든 장점에도 불구하고, 가장 큰 단점은 높은 가격입니다. 스크랩 재료로 손으로 간단한 패널을 만들면 이러한 문제를 피할 수 있습니다.

다이오드에서

다이오드는 렌즈 역할을 하는 플라스틱 케이스에 들어 있는 수정입니다. 태양광선을 도체에 집중시켜 전류를 발생시킵니다. 많은 수의 다이오드를 함께 연결하면 태양전지를 얻을 수 있습니다. 판지를 보드로 사용할 수 있습니다.

문제는 수신된 에너지의 전력이 작기 때문에 충분한 양을 생성하려면 엄청난 수의 다이오드가 필요하다는 것입니다. 재정 및 인건비 측면에서 이러한 배터리는 공장 배터리보다 훨씬 우수하고 전력 측면에서는 훨씬 열등합니다.

또한, 조도가 감소하면 생산량이 급격히 감소합니다. 그리고 다이오드 자체가 잘못 작동합니다. 자발적인 발광이 자주 발생합니다. 즉, 다이오드 자체가 생성된 에너지를 소비합니다. 결론은 그 자체로 효과가 없다는 것을 암시합니다.

트랜지스터에서

다이오드와 마찬가지로, 주요 요소트랜지스터 - 크리스탈. 하지만 햇빛이 통과하지 못하는 금속 케이스에 둘러싸여 있습니다. 배터리를 만들기 위해 쇠톱으로 하우징 커버를 잘라냅니다.

트랜지스터로 소형 전원 배터리를 조립할 수 있습니다.

그런 다음 요소를 텍스톨라이트 또는 보드 역할에 적합한 기타 재료로 만든 플레이트에 부착하고 서로 연결합니다. 이런 방식으로 손전등이나 라디오를 작동하기에 충분한 에너지를 갖춘 배터리를 조립할 수 있지만 그러한 장치에서 많은 전력을 기대해서는 안됩니다.

그러나 저전력 캠핑 에너지원으로는 매우 적합합니다. 특히 창작 과정 자체에 매료되고 결과의 실질적인 이점은 그다지 중요하지 않습니다.

장인들은 CD와 구리판을 광전지로 사용할 것을 제안합니다. 정원 랜턴의 광전지로 휴대용 휴대폰 충전기를 만드는 것은 쉽습니다.

가장 좋은 해결책은 기성품 접시를 구입하는 것입니다. 일부 온라인 사이트에서는 약간의 제조 결함이 있는 모듈을 합리적인 가격에 판매하므로 사용하기에 매우 적합합니다.

배터리의 합리적인 배치

모듈의 배치는 시스템이 생산할 에너지의 양을 크게 결정합니다. 광전지에 닿는 광선이 많을수록 더 많은 에너지가 생성됩니다. 최적의 위치를 ​​위해서는 다음 조건이 충족되어야 합니다.

중요한! 배터리 전류는 가장 약한 요소의 성능에 따라 결정됩니다. 한 모듈에 작은 그림자라도 시스템 성능을 10~50%까지 저하시킬 수 있습니다.

필요한 전력을 계산하는 방법

배터리 조립을 시작하기 전에 필요한 전력을 결정해야 합니다. 이에 따라 구입한 셀 수와 완성된 배터리의 총 면적이 달라집니다.

이 시스템은 자율적(집에 자체적으로 전기 공급)이거나 태양 에너지와 전통적인 에너지원을 결합하는 결합형일 수 있습니다.

계산은 세 단계로 구성됩니다.

1. 총 소비전력을 알아보세요.
2. 충분한 용량 결정 배터리그리고 인버터 전원.
3. 계산하다 필요한 금액해당 지역의 일사량 데이터를 기반으로 한 셀.

전력 소비

을 위한 자율 시스템전기 계량기로 확인할 수 있습니다. 한 달에 소비하는 에너지의 총량을 일수로 나누어 일일 평균 소비량을 구합니다.

장치 중 일부만 배터리로 전원을 공급받는 경우 여권이나 장치 표시를 통해 전원을 확인하세요. 결과 값에 일일 작업 시간을 곱하십시오. 모든 장치에 대해 얻은 값을 합산하면 일일 평균 소비량을 얻을 수 있습니다.

AB 용량(충전식 배터리) 및 인버터 전원

AB에 대한 태양계많은 수의 방전 및 방전 주기를 견뎌야 하고, 자체 방전이 낮고, 높은 충전 전류를 견뎌야 하며, 고온 및 저온에서 작동하고, 유지 관리가 최소화되어야 합니다. 이 매개변수는 납산 배터리에 최적입니다.

또 다른 중요한 지표는 배터리가 수용하고 저장할 수 있는 최대 충전량인 용량입니다. 배터리를 병렬, 직렬로 연결하거나 두 연결을 결합하여 부족한 용량을 늘립니다.

계산을 통해 필요한 배터리 수를 알아낼 수 있습니다. 200Ah 용량, 12V 전압의 배터리에 하루 동안의 에너지 예비량을 집중시키는 것을 고려해 보겠습니다.

일일 수요가 4800V.h.이고 시스템의 출력 전압이 24V라고 가정합니다. 인버터 손실이 20%라는 점을 고려하여 보정 계수 1.2를 도입하겠습니다.

4800:24x1.2=240아

배터리 방전 깊이는 30~40%를 초과해서는 안 됩니다. 이를 고려해 보겠습니다.

240x0.4= 600아아

결과 값은 배터리 용량의 3배이므로 필요한 양을 저장하려면 병렬로 연결된 배터리 3개가 필요합니다. 그러나 동시에 배터리 전압은 12V이므로 두 배로 늘리려면 직렬로 연결된 배터리 3개가 더 필요합니다.

48V의 전압을 얻으려면 각각 4AB의 병렬 체인 두 개를 병렬로 연결하십시오.

인버터는 직류를 교류로 변환하는 데 사용됩니다. 피크, 최대 부하에 따라 선택하세요.일부 소비 장치에서는 돌입 전류가 정격 전류보다 훨씬 높습니다. 고려되는 것은 바로 이 지표입니다. 다른 경우에는 공칭 값이 고려됩니다.

전압의 모양도 중요합니다. 최선의 선택- 순수 사인파. 전압 서지에 민감한 장치에 적합 사각형. 또한 장치를 배터리에서 태양광 패널로 직접 전환할 가능성도 고려해야 합니다.

필요한 셀 수

일사율은 지역에 따라 크게 다릅니다. 을 위한 정확한 계산해당 지역의 숫자를 알아야 하며 데이터는 인터넷이나 기상 관측소에서 쉽게 찾을 수 있습니다.

지역별 월별 일사량 표

일사량은 연중 시간뿐 아니라 배터리 각도에 따라 달라집니다.

계산할 때 연중 가장 낮은 일사량 수준에 중점을 두십시오. 그렇지 않으면 이 기간 동안 배터리가 충분한 에너지를 생성하지 못합니다.

최소 지표가 1월에 0.69이고, 최대 지표가 7월에 5.09라고 가정합니다.

겨울철 보정 계수는 0.7, 여름철 보정 계수는 0.5입니다.

필요한 에너지 양은 4800Wh입니다.

한 패널의 전력은 260W이고 전압은 24V입니다.

배터리와 인버터의 손실은 20%입니다.

손실을 고려하여 소비량을 계산합니다: 4800 × 1.2 = 5760Wh = 5.76kWh.

우리는 하나의 패널의 성능을 결정합니다.

여름: 0.5×260×5.09= 661.7Wh.

겨울: 0.7×260×0.69=125.5Wh.

소비되는 에너지를 패널의 성능으로 나누어 필요한 배터리 수를 계산합니다.

여름: 5760/661.7=8.7개

겨울: 5760/125.5=45.8개

전체 제공을 위해서는 겨울에 여름보다 5배 더 많은 모듈이 필요하다는 것이 밝혀졌습니다. 따라서 즉시 더 많은 배터리를 설치하거나 겨울 기간하이브리드 전원 공급 시스템을 제공합니다.

자신의 손으로 태양 전지를 조립하는 방법

조립은 케이스 제조, 요소 납땜, 시스템 조립 및 설치 등 여러 단계로 구성됩니다. 작업을 시작하기 전에 필요한 모든 것을 비축하십시오.

배터리는 여러 층으로 구성되어 있습니다.

재료 및 도구

• 광전지;
• 평면 도체;
• 알코올-로진 플럭스;
• 납땜 인두;
• 알루미늄 프로파일;
• 알루미늄 코너;
• 하드웨어;
• 실리콘 실런트;
• 금속용 쇠톱;
• 드라이버;
• 유리, 플렉시글라스 또는 플렉시글라스;
• 다이오드;
• 측정 장비.

도체가 완비된 광전지를 주문하는 것이 더 좋으며 이러한 목적을 위해 특별히 설계되었습니다. 다른 도체는 더 취약하여 납땜 및 조립 중에 문제가 될 수 있습니다. 이미 납땜된 도체가 있는 셀이 있습니다. 비용은 더 많이 들지만 시간과 인건비가 크게 절약됩니다.

도체가 있는 플레이트를 구입하면 작동 시간이 단축됩니다.

하우징 프레임은 일반적으로 알루미늄 앵글로 만들어지지만 목재 칸막이 또는 막대를 사용할 수도 있습니다. 정사각형 단면 2x2. 이 옵션은 기상 조건으로부터 충분한 보호를 제공하지 않으므로 덜 선호됩니다.

투명 패널의 경우 굴절률이 최소인 재료를 선택하십시오. 광선 경로에 장애물이 있으면 에너지 손실이 증가합니다. 물질은 가능한 한 적은 양의 적외선을 투과시키는 것이 바람직합니다.

중요한! 패널이 더 많이 충전될수록 생산되는 에너지는 줄어듭니다.

프레임 계산

프레임의 크기는 셀의 크기를 기준으로 계산됩니다. 인접한 요소 사이에 3-5mm의 작은 거리를 제공하고 요소의 가장자리와 겹치지 않도록 프레임 너비를 고려하는 것이 중요합니다.

셀은 다양한 크기로 제공됩니다. 크기가 81x150mm인 36개 플레이트 옵션을 고려하세요. 요소를 4줄, 9개 조각으로 배열합니다. 이 데이터에 따르면 프레임 크기는 835x690mm입니다.

상자 만들기

납땜 요소 및 조립 모듈

접점 없이 요소를 구매한 경우 먼저 각 플레이트에 납땜해야 합니다. 이렇게 하려면 도체를 동일한 조각으로 자릅니다.

1. 판지로 직사각형을 자르세요 적당한 크기그 주위에 도체를 감은 다음 양쪽을 자릅니다.
2. 각 도체에 플럭스를 적용하고 스트립을 요소에 부착합니다.
3. 셀의 전체 길이를 따라 도체를 조심스럽게 납땜하십시오.

   각 플레이트에 도체 납땜

4. 셀을 3~5mm 간격으로 한 줄씩 배치하고 순차적으로 납땜합니다.

   설치하는 동안 정기적으로 모듈의 기능을 확인하십시오.

5. 완성된 9개의 셀 행을 본체로 옮기고 프레임의 윤곽선과 서로를 기준으로 정렬합니다.
6. 더 넓은 막대를 사용하고 극성을 관찰하면서 병렬로 납땜합니다.

   투명한 뒷면에 요소 행을 배치하고 함께 납땜합니다.

7. "+" 및 "-" 접점을 출력합니다.
8. 각 요소에 밀봉제 4방울을 바르고 두 번째 유리를 그 위에 놓습니다.
9. 접착제를 말리십시오.
10. 습기가 내부로 들어가는 것을 방지하기 위해 주변을 실런트로 채웁니다.
11. 모서리를 사용하여 패널을 하우징에 고정하고 측면에 나사로 고정합니다. 알루미늄 프로파일.
12. 배터리가 모듈을 통해 방전되는 것을 방지하려면 밀봉재를 사용하여 Schottke 차단 다이오드를 설치하십시오.
13. 출력 와이어에 2핀 커넥터를 제공한 다음 컨트롤러를 여기에 연결합니다.
14. 모서리를 프레임에 나사로 고정하여 배터리를 지지대에 고정합니다.

비디오: 태양광 모듈 납땜 및 조립

배터리가 준비되었으므로 남은 것은 배터리를 설치하는 것뿐입니다. 이상 효율적인 작업추적기를 만들 수 있습니다.

회전기구 제조

가장 간단한 회전 메커니즘은 스스로 만드는 것이 쉽습니다. 작동 원리는 평형추 시스템을 기반으로 합니다.

1. 나무 블록이나 알루미늄 프로파일을 사용하여 접사다리 형태로 배터리 지지대를 조립합니다.
2. 두 개의 베어링과 금속 막대 또는 파이프를 사용하여 배터리가 더 큰 쪽 중앙에 오도록 배터리를 위에 놓습니다.
3. 구조물의 방향을 동쪽에서 서쪽으로 맞추고 태양이 정점에 이를 때까지 기다립니다.
4. 광선이 수직으로 떨어지도록 패널을 회전시킵니다.
5. 한쪽 끝에 물통을 부착하고 다른 쪽 끝에는 무게추를 달아 균형을 잡습니다.
6. 물이 조금씩 흘러나오도록 용기에 구멍을 뚫어주세요.

물이 빠져나감에 따라 선박의 무게는 감소하고 패널의 가장자리가 위로 올라가 배터리가 태양 뒤로 회전하게 됩니다. 구멍의 크기는 실험적으로 결정되어야 합니다.

가장 간단한 태양 추적기는 물시계 원리로 만들어졌습니다.

아침에 용기에 물을 붓기만 하면 됩니다. 이 디자인은 지붕에 설치할 수 없지만 정원 플롯또는 집 앞의 잔디밭이 아주 적합합니다. 다른 것들도 있고 더 많은 것도 있어요 복잡한 디자인추적기이지만 많은 비용이 필요합니다.

비디오: 자신만의 전자 태양광 추적기를 만드는 방법

배터리 설치

이제 테스트를 진행하고 무료 전기를 즐길 수 있습니다.

모듈 유지 관리

태양광 패널은 움직이는 부품이 없기 때문에 특별한 유지 관리가 필요하지 않습니다. 그들의 정상적인 기능때때로 먼지, 먼지, 새 배설물로부터 표면을 청소하는 것으로 충분합니다.

정원용 호스로 배터리를 세척하세요. 수압이 좋으면 지붕에 올라갈 필요도 없습니다. 제대로 작동하는지 확인하세요 추가 장비.

비용은 얼마나 빨리 회수되나요?

태양광 발전 공급 시스템으로부터 즉각적인 이점을 기대해서는 안 됩니다. 가정의 자율 시스템의 경우 평균 투자 회수 기간은 약 10년입니다.

더 많은 에너지를 소비할수록 비용을 더 빨리 회수할 수 있습니다. 결국, 소액 소비와 대용량 소비 모두 배터리, 인버터, 컨트롤러 등 추가 장비를 구입해야 하며 이는 비용의 작은 부분을 차지합니다.

또한 장비와 패널 자체의 서비스 수명을 고려하여 비용을 지불하기 전에 변경할 필요가 없도록 하십시오.

모든 비용과 단점에도 불구하고 태양 에너지는 미래입니다. 태양은 재생 가능한 에너지원이며 적어도 5,000년 이상 지속됩니다. 그리고 과학은 여전히 ​​​​멈추지 않고 훨씬 더 효율적인 태양 전지용 신소재가 등장하고 있습니다. 이는 곧 가격이 더 저렴해질 것임을 의미합니다. 하지만 이제 태양 에너지를 사용할 수 있습니다.

수십 년 동안 인류는 기존 에너지원을 적어도 부분적으로 대체할 수 있는 대체 에너지원을 찾고 있었습니다. 그리고 오늘날 가장 유망한 에너지는 풍력과 태양에너지 두 가지인 것 같습니다.

사실, 어느 쪽도 지속적인 생산을 제공할 수 없습니다. 이는 바람 장미의 변동성과 태양 플럭스 강도의 일일 날씨 계절 변동 때문입니다.

오늘날의 에너지 산업은 전기 에너지를 생성하는 세 가지 주요 방법을 제공하지만 모두 어떤 방식으로든 환경에 해롭습니다.

• 연료전력산업- 가장 환경 오염이 심하며 대기로 상당한 배출이 동반됩니다. 이산화탄소, 그을음 및 낭비적인 열로 인해 오존층이 수축됩니다. 이를 위한 연료 자원의 추출은 또한 환경에 심각한 해를 끼칩니다.
• 수력발전매우 심각한 경관 변화, 유용한 토지의 범람, 수산 자원의 피해와 관련이 있습니다.
• 원자력- 세 가지 중 가장 환경 친화적이지만 안전을 유지하려면 상당한 비용이 필요합니다. 모든 사고는 회복할 수 없는 장기적인 자연 피해를 야기할 수 있습니다. 또한 사용후연료폐기물 처리에 대한 특별한 조치가 필요하다.

엄밀히 말하면 태양 복사로부터 전기를 얻는 방법에는 여러 가지가 있지만 대부분은 중간 변환을 기계 동력으로 사용하고 발전기 샤프트를 회전시킨 다음 전력으로만 사용합니다.

이러한 발전소는 스털링 외연 기관을 사용하고 효율성이 좋지만 심각한 단점도 있습니다. 가능한 한 많은 태양 복사 에너지를 수집하려면 추적 시스템을 갖춘 거대한 포물선 거울을 제조해야 합니다. 태양의 위치.

상황을 개선할 수 있는 해결책이 있다고 말해야 하지만, 모두 비용이 많이 듭니다.

빛 에너지를 전류로 직접 변환할 수 있는 방법이 있습니다. 반도체 셀레늄의 광전 효과 현상은 이미 1876년에 발견되었지만, 전기를 생산하기 위한 태양 전지를 만들 수 있는 실제 가능성은 실리콘 광전지가 발명된 1953년에야 비로소 나타났습니다.

이때 반도체의 특성을 설명하고 산업 생산을 위한 실용적인 기술을 창출할 수 있는 이론이 이미 등장하고 있었습니다. 지금까지 이는 진정한 반도체 혁명을 가져왔습니다.

태양전지의 작동은 반도체 광전효과 현상에 기초한다. pn 접합, 이는 본질적으로 일반 실리콘 다이오드입니다. 점등되면 단자에 0.5~0.55V의 광전압이 나타납니다.

발전기와 배터리를 사용할 때는 그 사이에 존재하는 차이점을 고려해야 합니다. 3상 전기 모터를 적절한 네트워크에 연결하면 출력 전력을 3배로 늘릴 수 있습니다.

특정 권장 사항에 따라 최소한의 비용자원과 시간이 주어지면 고주파 펄스 변환기의 전력 부분을 제조하는 것이 가능합니다. 가정의 필요. 이러한 전원 공급 장치의 구조 및 회로도를 연구할 수 있습니다.

구조적으로 태양전지의 각 요소는 수 cm2의 면적을 갖는 실리콘 웨이퍼 형태로 만들어지며, 그 위에 하나의 회로로 연결된 수많은 포토다이오드가 형성된다. 이러한 각 플레이트는 햇빛에 노출될 때 특정 전압과 전류를 생성하는 별도의 모듈입니다.

이러한 모듈을 배터리에 연결하고 병렬-직렬 연결을 결합하면 광범위한 출력 전력 값을 얻을 수 있습니다.

태양광 패널의 주요 단점:

• 날씨와 계절에 따른 태양의 높이에 따라 에너지 출력이 크게 불균일하고 불규칙합니다.
• 적어도 한 부분이 음영 처리된 경우 전체 배터리의 전력을 제한합니다.
• 하루 중 다양한 시간에 태양의 방향에 따라 달라집니다. 최대한 효과적인 사용배터리는 항상 태양을 향하도록 해야 합니다.
• 위와 관련하여 에너지 저장이 필요합니다. 가장 큰 에너지 소비는 생산량이 최소일 때 발생합니다.
• 충분한 전력의 구조를 위해서는 넓은 면적이 필요합니다.
• 배터리 디자인의 취약성, 먼지, 눈 등으로부터 표면을 지속적으로 청소해야 하는 필요성.
• 태양광 모듈은 25°C에서 가장 효율적으로 작동합니다. 작동 중에는 태양에 의해 훨씬 더 많이 가열됩니다. 높은 온도, 효율성이 크게 감소합니다. 최적의 효율성을 유지하려면 배터리를 차가운 상태로 유지해야 합니다.

이를 이용한 태양전지 개발에 주목해야 한다. 최신 자료그리고 기술. 이를 통해 태양광 패널에 내재된 단점을 점차적으로 제거하거나 영향을 줄일 수 있습니다. 응, 효율성 최신 요소유기 및 폴리머 모듈을 사용하는 경우 이미 35%에 도달했으며 90%에 도달할 것으로 기대되고 있으며 이를 통해 동일한 배터리 크기로 훨씬 더 큰 전력을 얻거나 에너지 효율을 유지하면서 크기를 크게 줄일 수 있습니다. 배터리.