Menu English Ukrainian Tiếng Nga Trang Chủ

Thư viện kỹ thuật miễn phí cho những người có sở thích và chuyên gia 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

Các phần tử 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 Bình luận bài viết

Các thiết bị để chuyển đổi trực tiếp ánh sáng hoặc năng lượng mặt trời thành điện năng được gọi là tế bào quang điện (trong tiếng Anh là Photovoltaics, từ tiếng Hy Lạp bức ảnh - ánh sáng và tên của đơn vị suất điện động - vôn). Việc chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng diễn ra trong pin mặt trời làm bằng vật liệu bán dẫn như silicon, khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời sẽ tạo ra dòng điện.

tế bào quang điện

Bằng cách kết nối các tế bào quang điện thành các mô-đun và lần lượt các tế bào này với nhau, có thể xây dựng các trạm quang điện lớn. Trạm lớn nhất như vậy cho đến nay là công trình lắp đặt 5 megawatt ở Đồng bằng Cars ở bang California của Hoa Kỳ. Hiệu quả của việc lắp đặt quang điện hiện vào khoảng 10%, tuy nhiên, các tế bào quang điện riêng lẻ có thể đạt hiệu suất từ ​​20% trở lên.

Câu chuyện

Lịch sử của tế bào quang điện bắt đầu từ năm 1839, khi nhà vật lý người Pháp Edmond Becquerel phát hiện ra hiệu ứng quang điện. Điều này được theo sau bởi những khám phá tiếp theo:

  • Năm 1958, pin quang điện nhỏ (dưới 1 watt) đã cung cấp năng lượng cho máy phát vô tuyến của vệ tinh không gian Avangard của Mỹ. Nói chung, nghiên cứu không gian đã đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của pin mặt trời.
  • Trong cuộc khủng hoảng dầu mỏ 1973-74. Một số quốc gia đã triển khai các chương trình quang điện cùng một lúc, dẫn đến việc lắp đặt và thử nghiệm hơn 3100 hệ thống quang điện chỉ riêng ở Hoa Kỳ. Nhiều người trong số họ vẫn đang hoạt động.

Thị trường quang điện

Tình trạng hiện tại của thị trường tế bào quang điện được đặc trưng bởi mức tăng trưởng khá ổn định, khoảng 20% ​​mỗi năm, nhưng khối lượng sản xuất tế bào quang điện vẫn còn khá thấp. Sản xuất mô-đun trên toàn thế giới vào năm 1998 là khoảng 125 MW, trong khi giá giảm từ 50 đô la/watt năm 1 xuống còn 1976 đô la/watt năm 5. Tuy nhiên, hệ thống quang điện tạo ra một kilowatt giờ điện vẫn đắt hơn 1-1999 lần so với điện truyền thống ( tùy thuộc vào vị trí cụ thể và loại hệ thống). Do đó, thị trường pin mặt trời vẫn chiếm một vị trí nhỏ trong nền kinh tế toàn cầu. Nhưng nó vẫn tiếp tục phát triển đều đặn trong những phân khúc thị trường nơi pin mặt trời có tính cạnh tranh, chẳng hạn như trong các hệ thống tự trị ở xa lưới điện.

Ở nhiều khu vực trên thế giới, có thể cảm nhận được sự tiến bộ. Chính phủ Nhật Bản đang đầu tư 250 triệu đô la một năm để tăng công suất sản xuất từ ​​40 MW (1997) lên 190 MW (2000). Các nước châu Âu đang theo đuổi các chương trình của riêng họ, được thúc đẩy bởi nhu cầu độc lập về năng lượng và cân nhắc về môi trường. Các chương trình này, cùng với các vấn đề môi trường như biến đổi khí hậu, có khả năng thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của ngành này. Shell Solar đã xây dựng nhà máy pin mặt trời lớn nhất ở Đức với công suất hàng năm là 10 MW, dự kiến ​​sẽ tăng lên 25 MW. Chi phí xây dựng nhà máy là 50 triệu mác Đức.

Lợi thế

Độ tin cậy cao

Các tế bào quang điện được thiết kế để sử dụng trong không gian, nơi mà việc sửa chữa quá tốn kém hoặc không thể thực hiện được. Cho đến nay, các tế bào quang điện là nguồn cung cấp năng lượng cho hầu hết các vệ tinh trên quỹ đạo Trái đất, bởi vì chúng hoạt động mà không gặp sự cố và hầu như không cần bảo trì.

Chi phí vận hành thấp

Pin mặt trời chạy bằng nhiên liệu miễn phí - năng lượng mặt trời. Không có bộ phận chuyển động, chúng cần ít bảo trì. Các hệ thống quang điện hiệu quả về chi phí là nguồn điện lý tưởng cho các trạm liên lạc ở vùng núi, phao định hướng trên biển và những người tiêu dùng khác nằm cách xa đường dây điện.

Tương thích sinh thái

Vì hệ thống quang điện không đốt cháy nhiên liệu và không có bộ phận chuyển động nên chúng yên tĩnh và sạch sẽ. Tính năng này cực kỳ hữu ích khi máy phát điện diesel và đèn dầu hỏa là giải pháp thay thế duy nhất để có được ánh sáng và năng lượng.

Môđun

Hệ thống quang điện có thể được đưa đến bất kỳ kích thước nào. Chủ sở hữu của một hệ thống như vậy có thể tăng hoặc giảm nó nếu nhu cầu sử dụng điện của anh ta thay đổi. Khi mức tiêu thụ năng lượng và khả năng tài chính tăng lên, chủ nhà có thể thêm các mô-đun cứ sau vài năm. Nông dân có thể cung cấp nước uống cho gia súc bằng hệ thống bơm di động.

Chi phí xây dựng thấp

Các hệ thống quang điện thường được đặt gần người tiêu dùng, điều đó có nghĩa là các đường dây điện không cần phải kéo qua một khoảng cách dài, như trong trường hợp kết nối với đường dây điện. Ngoài ra, một máy biến áp bước xuống là không cần thiết. Ít dây hơn có nghĩa là chi phí thấp hơn và thời gian lắp đặt ngắn hơn.

Chi phí điện năng do hệ thống quang điện tạo ra

Nhiều hệ thống quang điện nhỏ cung cấp năng lượng cho một vài bóng đèn và TV rẻ hơn nhiều so với giải pháp thay thế kéo dài đường dây điện, thay thế và thải bỏ pin dùng một lần hoặc chạy máy phát điện diesel. Chi phí điện được sản xuất tại các công trình lắp đặt lớn có khả năng cung cấp điện cho một tòa nhà dân cư được biểu thị bằng chi phí của một kWh. Nó phụ thuộc vào chi phí ban đầu của hệ thống, các điều khoản của khoản vay (để hoàn trả chi phí ban đầu), chi phí vận hành hệ thống, tuổi thọ dự kiến ​​của nó và hiệu quả tổng thể.

Với lãi suất điển hình cho các khoản vay và tuổi thọ trung bình, chi phí điện mặt trời ở Mỹ năm 1998 là từ 20 đến 50 xu mỗi kWh.

Khu vực hệ thống PV

Các mô-đun phổ biến nhất (silicon tinh thể) tạo ra 100-120 watt trên một mét vuông (W/m2). Do đó, một mô-đun một mét vuông sản xuất đủ điện để cung cấp năng lượng cho một bóng đèn 100 watt. Ở quy mô công nghiệp, một nhà máy quang điện chiếm một khu đất hình vuông có cạnh khoảng 160 km có thể cung cấp điện cho toàn nước Mỹ. Tuy nhiên, giải pháp tốt nhất là đặt các mô-đun quang điện trên mái của các tòa nhà hoặc tích hợp chúng vào các bức tường mặt tiền.

Đây là một lựa chọn rẻ hơn, vì nó tiết kiệm vật liệu xây dựng.

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

Graphene giao thoa với ống nano 29.11.2014

Các nhà khoa học từ Đại học Rice (Mỹ) đã nuôi cấy một tấm graphene hai chiều trên một tấm đồng, sau đó dùng chất xúc tác sắt phủ lên nó và phủ lên nó một lớp nhôm oxit. Kết quả là "bánh sandwich" nhiều lớp được xử lý ở nhiệt độ cao với axetylen và etylen, kết quả là cả một "rừng" ống nano cacbon mọc trên bề mặt graphene.

Trong một vật liệu sáng tạo, các ống nano được liên kết cộng hóa trị với graphene, trên thực tế, vật liệu nano là một tấm carbon đồng nhất, do đó không có lực cản tại các điểm nối. Chiều cao của các ống nano là 120 micromet, trong khi ống lai có diện tích bề mặt riêng cực cao: khoảng 2 nghìn mét vuông trên một gam chất.

Vật liệu nano lai có thể là một ứng cử viên lý tưởng để tạo ra các điện cực trong siêu tụ điện, là nguồn năng lượng điện hóa trung gian giữa tụ điện và pin. Vì các lớp ion hoạt động như các tấm trong chúng, các điện cực như vậy yêu cầu cả diện tích bề mặt cụ thể cao và điện trở thấp, có thể được cung cấp bởi một vật liệu sáng tạo.

Tin tức thú vị khác:

▪ Các phân tử tổng hợp tiêu diệt dị ứng

▪ Mean Well PSC-160 Security Power Nguồn cung cấp

▪ pin gấp

▪ Vi khuẩn đường ruột kiểm soát đồng hồ đường ruột

▪ Điều hướng hiểu giọng nói tự nhiên

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 Nguồn điện. Lựa chọn bài viết

▪ bài viết Biến con voi thành con ruồi. biểu hiện phổ biến

▪ bài viết Làm thế nào lỗ trên kim máy may được chuyển sang đầu nhọn? đáp án chi tiết

▪ Bài báo Bán đảo Yucatan. thiên nhiên kỳ diệu

▪ bài viết Bộ khuếch đại công suất ống chất lượng cao một đầu. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Cáp đồng trục trong nước. Thông tin chung. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Имя:


Email (tùy chọn):


bình luận:





Tất cả các ngôn ngữ của trang này

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

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024