Өдрийн цагаар нарны энергийн урсгал манай гаригийн гадаргуу дээр гарч ирдэг. Эрдэмтэд, инженерүүд үүнийг хэрхэн ашиглахаа эртнээс бодож олжээ. Нарны хавтан нь өдрийн гэрлийн энергийг хувиргаж чаддаг. Тэдний үр нөлөө нь хамгийн тохиромжтой хэвээр байгаа боловч мэргэжилтнүүдийн ажлын ачаар цаг хугацаа өнгөрөх тусам нэмэгдэх болно.
Зааварчилгаа
1-р алхам
Нарны зайны ажил нь хагас дамжуулагч эсийн физик шинж чанарт суурилдаг. Гэрлийн фотонууд нь атомын гадна радиусаас электронуудыг цохиж унадаг. Энэ тохиолдолд нэлээд олон тооны чөлөөт электронууд үүсдэг. Хэрэв та одоо хэлхээг хаагаад байгаа бол цахилгаан гүйдэл дамжин өнгөрөх болно. Гэсэн хэдий ч энэ нь хэтэрхий жижиг бөгөөд нэг эсвэл хоёр фотоэлемент ашиглахад хязгаарлагдахгүй.
Алхам 2
Ихэнхдээ тус тусдаа бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг системд нэгтгэж батерей үүсгэдэг. Модулиудыг бүрдүүлэхэд хэд хэдэн ийм зайг ашигладаг. Нарны зайг хооронд нь холбох тусам техникийн системийн үр ашиг өндөр байх болно. Гэрлийн урсгалтай харьцуулахад нарны батерейны байрлал бас чухал юм. Эрчим хүчний хэмжээ нь фотоэлементүүд дээр нарны туяа тусах өнцгөөс шууд хамаарна.
Алхам 3
Нарны зайн үйл ажиллагааны үндсэн шинж чанаруудын нэг бол гүйцэтгэлийн коэффициент (COP) юм. Энэ нь хүлээн авсан энергийн хүчийг батерейны ажлын гадаргуу дээр унах гэрлийн урсгалын хүчээр хуваах үр дүнд тодорхойлогддог. Өнөөдрийг хүртэл практикт ашигладаг нарны зайны үр ашиг 10-25 хувьтай байна.
Алхам 4
2013 оны намар Германы инженерүүд туршилтын фото эсийг бүтээж чадсан бөгөөд түүний үр ашиг нь 45% -тай ойролцоо байсан тухай хэвлэлүүд мэдээлж байсан. Стандарт нарны массивын хувьд ийм гайхалтай гүйцэтгэлд хүрэхийн тулд дизайнерууд дөрвөн давхар фото эсийн байрлалыг ашиглах ёстой байв. Энэ нь ашиг тустай хагас дамжуулагч уулзварын тоог нэмэгдүүлэх боломжийг олгосон.
Алхам 5
Ирээдүйд 85% хүртэл өндөр үр ашигт хүрэх боломжтой гэж шинжээчид тооцоолжээ. Одоогийн батерейны дизайны онцлогоос хоцрох болсон шалтгаан нь юу вэ? Бодит тоонууд ба онолын хувьд боломжтой үзүүлэлтүүдийн ялгааг батерей хийхэд ашигладаг материалын шинж чанараар тайлбарладаг. Самбарыг ихэвчлэн цахиураар хийдэг бөгөөд энэ нь зөвхөн хэт улаан туяаны цацрагийг шингээж чаддаг. Гэхдээ хэт ягаан туяаны энергийг бараг ашигладаггүй.
Алхам 6
Нарны эсийн үр ашгийг дээшлүүлэх нэг арга бол олон давхаргат байгууламж ашиглах явдал юм. Ийм модуль нь хоорондоо ялгаатай материалаар хийгдсэн хэд хэдэн нимгэн давхаргыг агуулдаг. Энэ тохиолдолд бодисуудыг сонгож, давхаргыг энерги шингээлтийн үүднээс тааруулж тохируулна. Онолын хувьд ийм олон давхаргын "бялуу" нь үр ашгийг бараг 90% хүртэл хангаж чаддаг.
Алхам 7
Хөгжлийн өөр нэг ирээдүйтэй чиглэл бол цахиурын монокристалаар хийсэн хавтанг ашиглах явдал юм. Харамсалтай нь энэ материал нь поликристал аналогиас хамаагүй илүү үнэтэй хэвээр байна. Тиймээс нарны зайны үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд дизайныг илүү үнэтэй болгох шаардлагатай бөгөөд энэ нь зардлыг нөхөх хугацааг нэмэгдүүлдэг.
