Bộ chuyển đổi quang điện. Sơ đồ, mô tả

Thư viện kỹ thuật miễn phí

ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Bộ chuyển đổi quang điện. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Nguồn năng lượng thay thế

Bình luận bài viết

Việc lắp đặt kiểu này dựa trên nguyên tắc đánh bật các electron khỏi vật liệu bán dẫn bằng lượng tử ánh sáng. Năng lượng bức xạ được chuyển đổi thành năng lượng điện. Trong năng lượng mặt trời hiện đại, các bộ chuyển đổi bán dẫn làm từ silicon tinh thể hóa học tinh khiết được sử dụng rộng rãi. Silicon là nguyên tố phổ biến trong vỏ trái đất; cát, thạch anh là silicon dioxide SiO2. Việc sản xuất silicon nguyên chất vào cuối thế kỷ XNUMX đã giúp khởi động việc sản xuất một số thiết bị bán dẫn, đặc biệt là bộ xử lý cho máy tính hiện đại. Hoạt động sản xuất công nghệ cao, hàm lượng tri thức cao ở Hoa Kỳ tập trung ở thung lũng “silicon” (silicon) thuộc bang California.

Việc tạo ra các nguồn năng lượng mặt trời được đưa vào các chương trình được toàn cầu quan tâm lớn như Siemens, Sony, Hitachi. Dẫn đầu trong lĩnh vực năng lượng mặt trời sử dụng bộ chuyển đổi silicon là Mỹ, Đức, Đan Mạch, Nhật Bản và Thụy Sĩ. Chi phí của bộ chuyển đổi quang điện silicon trong 40 năm qua đã giảm 40 lần; 1 kW điện lắp đặt trong các nhà máy quang điện mặt trời có giá khoảng 2500 USD.

Một pin mặt trời bao gồm hai tấm silicon được kết nối với nhau. Ánh sáng chiếu vào tấm trên cùng sẽ đánh bật các electron ra khỏi nó, đưa chúng xuống tấm dưới cùng. Điều này tạo ra emf của phần tử. Các phần tử mắc nối tiếp là nguồn dòng điện một chiều. Một số bộ chuyển đổi quang điện kết hợp tạo thành pin mặt trời. Hiệu suất chuyển đổi năng lượng bức xạ thành năng lượng điện trong lắp đặt hiện đại đạt 13,17%, trong điều kiện phòng thí nghiệm, hiệu suất 40% đã đạt được trên một số chất bán dẫn.

Công suất của SPP với bộ biến đổi quang điện được xác định bởi hệ thức

W, (3.3)

đâu - hiệu suất của bộ chuyển đổi quang điện (thay đổi trong các nguyên tố silicon hiện đại trong khoảng 0,12.0,17), - tổng diện tích, m2.

Việc sử dụng các nhà máy năng lượng mặt trời quang điện bắt đầu từ công nghệ vũ trụ, nơi chi phí đóng vai trò thứ yếu. “Đôi cánh” của các tế bào quang điện của trạm Mir có diện tích hàng trăm mét vuông. Lunokhod, được cung cấp năng lượng từ các tấm pin mặt trời, đã hoạt động trên Mặt trăng trong hơn một năm. Tại trạm Skylab của Mỹ, một cục pin có tổng diện tích 130 m cung cấp nguồn điện 10,5 kW.

Ngày nay, các mô-đun chuyển đổi quang điện được sản xuất ở một số quốc gia cho nhu cầu năng lượng quy mô lớn. Công suất của các hệ thống lắp đặt năng lượng mặt trời đơn loại này ở Hoa Kỳ đã đạt tới 10 MW, với công suất cực đại đạt được khi Mặt trời ở đỉnh cao - gần với thời điểm chu kỳ tiêu thụ năng lượng ngày đêm ở các bang cận nhiệt đới phía Nam đầy nắng. Nước Mỹ lên đỉnh vì hoạt động của điều hòa.

Ưu điểm quan trọng của các nhà máy điện mặt trời quang điện là chi phí vận hành rất thấp - các mô-đun được bảo vệ khỏi bụi và mưa bằng kính hoặc màng, hoạt động trong nhiều thập kỷ mà không cần bảo trì. Trong thời tiết nhiều mây, công suất của SES loại này giảm đi một chút, mặc dù ít hơn so với lắp đặt nhiệt điện. Người ta dự đoán rằng ở các vùng nắng phía Nam của Liên bang Nga, với việc sản xuất hàng loạt và giảm giá thành mô-đun silicon, việc lắp đặt như vậy sẽ có khả năng cạnh tranh so với các hệ thống truyền thống chạy bằng nhiên liệu hóa thạch ngày càng đắt tiền.

Các dự án nhà máy điện mặt trời quang điện vệ tinh đang được phát triển. Người ta dự kiến phóng và lắp đặt chúng vào quỹ đạo địa tĩnh ở xích đạo, ở độ cao 35800 km, để chúng sẽ liên tục “bay lơ lửng” trên cùng một địa điểm. Pin mặt trời có diện tích bề mặt hàng chục km2 được đặt trên một màng tổng hợp mỏng định hướng vuông góc với tia nắng mặt trời. Dòng điện từ pin mặt trời được chuyển đổi trong các máy phát đặc biệt thành bức xạ vi sóng, được truyền tới Trái đất bằng ăng-ten trên tàu. Ăng-ten phát có đường kính khoảng 1 km, và ăng-ten thu bức xạ vi sóng trên Trái đất khoảng 7 km. Trạm tiếp nhận chuyển đổi bức xạ vi sóng thành dòng điện có tần số và điện áp công nghiệp. Để thực hiện dự án độc đáo về ý tưởng và quy mô này, sẽ cần nguồn vốn khổng lồ và lượng phát triển khoa học và kỹ thuật lớn.

Ở Nga, nhà phát triển khoa học chính về bộ chuyển đổi quang điện là Viện Vật lý-Kỹ thuật được đặt theo tên. A.F. Ioffe ở St. Petersburg. Giám đốc viện này, Viện sĩ đoạt giải Nobel Zh.I. Alferov là một người ủng hộ nhiệt tình cho năng lượng mặt trời. Nhà máy Thiết bị gốm-kim loại Ryazan đã bắt đầu sản xuất các mô-đun điều khiển nguồn với nhiều kích cỡ tiêu chuẩn khác nhau và các đặc tính kỹ thuật khác nhau. Máy nhân quang mặt trời được sản xuất bởi NPO Kvant (Moscow) và CJSC Telecom-STV ở Zelenograd, khu vực Moscow. Việc sản xuất “silicon mặt trời”, vật liệu cơ bản cho bộ chuyển đổi quang điện, đang được làm chủ. 1 kg silicon trong nhà máy điện tạo ra trong một năm lượng điện cần 2,5 tấn dầu để sản xuất tại các nhà máy nhiệt điện thông thường và tuổi thọ của bộ chuyển đổi silicon là 30 năm trở lên.

Tác giả: Labeish V.G.

Xem các bài viết khác razdela Nguồn năng lượng thay thế.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con 06.05.2024

Những âm thanh xung quanh chúng ta ở các thành phố hiện đại ngày càng trở nên chói tai. Tuy nhiên, ít người nghĩ đến việc tiếng ồn này ảnh hưởng như thế nào đến thế giới động vật, đặc biệt là những sinh vật mỏng manh như gà con chưa nở từ trứng. Nghiên cứu gần đây đang làm sáng tỏ vấn đề này, cho thấy những hậu quả nghiêm trọng đối với sự phát triển và sinh tồn của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc gà con ngựa vằn lưng kim cương tiếp xúc với tiếng ồn giao thông có thể gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho sự phát triển của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ô nhiễm tiếng ồn có thể làm chậm đáng kể quá trình nở của chúng và những gà con nở ra phải đối mặt với một số vấn đề về sức khỏe. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những tác động tiêu cực của ô nhiễm tiếng ồn còn ảnh hưởng đến chim trưởng thành. Giảm cơ hội sinh sản và giảm khả năng sinh sản cho thấy những ảnh hưởng lâu dài mà tiếng ồn giao thông gây ra đối với động vật hoang dã. Kết quả nghiên cứu nêu bật sự cần thiết ... >>

Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Trong thế giới công nghệ âm thanh hiện đại, các nhà sản xuất không chỉ nỗ lực đạt được chất lượng âm thanh hoàn hảo mà còn kết hợp chức năng với tính thẩm mỹ. Một trong những bước cải tiến mới nhất theo hướng này là hệ thống loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D mới, được giới thiệu tại sự kiện Thế giới Samsung 2024. Samsung HW-LS60D không chỉ là một chiếc loa mà còn là nghệ thuật của âm thanh kiểu khung. Sự kết hợp giữa hệ thống 6 loa có hỗ trợ Dolby Atmos và thiết kế khung ảnh đầy phong cách khiến sản phẩm này trở thành sự bổ sung hoàn hảo cho mọi nội thất. Samsung Music Frame mới có các công nghệ tiên tiến bao gồm Âm thanh thích ứng mang đến cuộc hội thoại rõ ràng ở mọi mức âm lượng và tính năng tối ưu hóa phòng tự động để tái tạo âm thanh phong phú. Với sự hỗ trợ cho các kết nối Spotify, Tidal Hi-Fi và Bluetooth 5.2 cũng như tích hợp trợ lý thông minh, chiếc loa này sẵn sàng đáp ứng nhu cầu của bạn. ... >>

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Gửi tin nhắn bằng thần giao cách cảm điện tử 05.09.2014

Công nghệ “đọc” sóng não đã đạt đến một giai đoạn phát triển mới. Một nhà khoa học đến từ Ấn Độ đã truyền tải thông điệp tới đồng nghiệp của mình ở Pháp thông qua "sức mạnh của tư tưởng". Trường hợp này là lần đầu tiên mọi người có thể trao đổi thông tin hầu như trực tiếp từ não sang não.

Sử dụng công nghệ điện não đồ (EEG), các nhà khoa học đã so sánh suy nghĩ với xung điện trong não. Nếu trước đó thông tin do một người tái tạo đã gửi tín hiệu đến thiết bị, thì trong quá trình nghiên cứu mới nhất, người ta đã quyết định kết nối một người khác với quá trình truyền dữ liệu.

Thí nghiệm diễn ra như thế này: một tình nguyện viên đến từ Thiruvananthapuram (Ấn Độ) đã gửi một "thông điệp tinh thần" dưới dạng lời chào tới một đối tượng khác ở Strasbourg (Pháp). Ở đó, máy tính "dịch" lời chào, sau đó, với sự trợ giúp của kích thích điện, nó truyền những suy nghĩ đã nhận đến đối tượng thứ hai, trong đó bộ não của người này đã được cấy cảm biến. Tin nhắn được ghi lại dưới dạng một tia chớp sáng trong góc nhìn của tầm nhìn của người nhận. Một chuỗi ánh sáng nhấp nháy cho phép người nhận giải mã thông tin nhận được. Sau đó, một thí nghiệm thứ hai được thực hiện, nơi một thông điệp tương tự được truyền từ Tây Ban Nha đến Pháp.

Cũng cần lưu ý rằng các lỗi đã được thực hiện trong lần thử nghiệm thứ hai, nhưng tỷ lệ của chúng chỉ là 15%. Trong số này, 5% lỗi được ghi nhận ở giai đoạn mã hóa, 10% ở giai đoạn giải mã.

Theo các nhà khoa học, đây là lần đầu tiên con người có thể truyền thông tin gần như trực tiếp, từ não đến não. Ngoài ra, các tác giả của dự án cho rằng trong tương lai gần bộ não của con người sẽ có thể dễ dàng tương tác với máy tính.

Công nghệ "đọc" sóng não được phát triển như một phần của sự hợp tác giữa Axilum Robotics, Starlab Barcelona, Đại học Barcelona và Trường Y Harvard.

Công nghệ sóng não này được sử dụng tích cực trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ mô phỏng máy tính thông thường đến điều khiển thiết bị quân sự bằng "sức mạnh của suy nghĩ".

Tin tức thú vị khác:

▪ Máy trạm di động Tornado F7 Server Edition

▪ Một lần nữa về Tấm vải liệm thành Turin

▪ Điện thoại thông minh mô-đun sáng tạo của Google

▪ Tích lũy của thiên niên kỷ thứ ba

▪ sinh vật phù du vs nhựa

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Bộ hạn chế tín hiệu, máy nén. Lựa chọn các bài viết

▪ Bài viết Đến từ tuổi thơ. biểu hiện phổ biến

▪ bài viết Cleopatra là ai? đáp án chi tiết

▪ Công viên Điều Arches. thiên nhiên kỳ diệu

▪ bài viết Thành phần của sơn casein. Công thức nấu ăn đơn giản và lời khuyên

▪ bài viết Thấu kính hai tầng. thí nghiệm vật lý

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web