Быстрый поиск

Превращение солнечного излучения в электроэнергию.

 Как энергия солнца превращается в электричество и что такое фотоэлементы?

Делаются попытки применить активные технологии и для производства электроэнергии на солнечных электростанциях. Можно и непосредственно превращать солнечное излучение в электроэнергию - для этого применяют фотоэлементы, которые используют явление фотоэффекта, возникающего в полупроводниках. Это явление впервые обнаружил в 1839 году Антуан Сезар Беккерель. Элемент состоит из двух полупроводников, один из которых является положительным зарядом, другой - отрицательным. Эти два слоя находятся между металлическими контактами и покрыты сеткой. Когда фотон света ударяется в соединение между полупроводниками, из этого места выбивается электрон и возникает электронная «дыра»; эти «дыры» сохраняются как дополнительный электрозаряд и могут менять свое положение внутри материала, становясь дополнительными носителями электричества. Электроны и «дыры» притягиваются каждый к своему полупроводнику, и при замыкании внешней цепи фотоэлемента возникает электрический ток. Для получения агрегата требуемой мощности фотоэлементы соединяются в батарею той или иной величины. Однако сегодня фотоэлементы все еще очень дороги, поэтому их используют в основном там, где другими методами генерировать электроэнергию невозможно или неоправданно. Прежде всего - в космической технике для обеспечения работы бортового оборудования исследовательских или спутников связи, в космических кораблях и орбитальных станциях. Попытки их применения в повседневной жизни чаще всего носят экспериментальный характер - во Франции, например, построен телепередатчик, работающий на фотоэлементах. Еще их используют на морских маяках, автоматических метеорологических и противопожарных станциях, которые находятся в лесах и джунглях. Пока еще использование солнечных лучей как источника энергии носит случайный характер. Однако со временем стоимость электроэнергии, вырабатываемой солнечными батареями, будет снижаться - об этом свидетельствует решение уже многих проблем, связанных с хранением, передачей и использованием электричества, получаемого с помощью фотоэлементов. Активные системы солнечной энергетики намного эффективнее пассивных систем - в них жидкость (как правило, вода), проходя через трубки в солнечном коллекторе, нагревается, а затем по трубам отдает полученное тепло внутрь здания. Такие небольшие устройства уже сегодня в некоторых средиземноморских странах обеспечивают до 70% горячей воды. До Земли в виде видимого света и инфракрасного излучения доходит едва одна миллиардная часть солнечного излучения. Значительная часть ее рассеивается в космическом пространстве, еще часть поглощается земной атмосферой. Однако даже оставшейся энергии достаточно, чтобы в значительной мере отказаться от невозобновляемых источников энергии. В больших системах, состоящих из тысяч параболических зеркал, из солнечных лучей вырабатывается большое количество электроэнергии. При общей площади зеркал около 0,5 километра квадратного, можно получить 100 Мвт вырабатываемой мощности, чего хватит для обслуживания 30 тысяч домов. «Гелиос» - движимый солнечной энергией самолет в виде летающего крыла - в 2001 году побил рекорд высоты, поднявшись на 29413 метров. 14 небольших электродвигателей, питаемых от фотоэлементов, вращают винты машины, которая обошлась НАСА в 15 миллионов долларов. Когда свет попадает на переход между полупроводниками, в фотоэлементе возбуждаются электроны, и в сети появляется ток. В фотоэлектрических системах применяют солнечные фотоэлементы с полупроводниками, которые непосредственно преобразуют свет в электрический ток. Первые фотоэлементы, которые использовались в космической технике, были очень дорогими - выработка 1 Вт мощности обходилась в 2 тысячи долларов. Современные версии таких элементов стоят дешевле 5 долларов за ватт.

 

 

Рекомендуем почитать!

kakie-byvayut-yadovitye-rasteniya
Сорные травы, деревья, цветы и кустарники нередко...ДАЛЕЕ .....302
zakony-dvizheniya-nyutona
Законы движения классической физики были изложены Исааком...ДАЛЕЕ .....172
audioapparatura-istoriya-chto-eto-takoe-dlya-chego-sluzhit
Задача громкоговорителя заключается в том, чтобы преобразовать...ДАЛЕЕ .....902
borba-drevnikh-grekov-s-varvarami
Греческие города часто сражались друг с другом. Но перед...ДАЛЕЕ .....768
kakie-ptitsy-nazyvayutsya-beskilevymi
Обойдется без крыльев - бескилевые птицы   У...ДАЛЕЕ .....810
tekhnika-proshlogo
Необходимо снова отметить, что далеко не все известно о...ДАЛЕЕ .....646
kakim-obrazom-rastet-derevo
Дерево в природе.    Корневая система...ДАЛЕЕ .....695
kak-izobretatel-pod-jomnika-smerti-lift-napugal-zhitelej-nyu-jorka
Интересная информация об открытии подъемника смерти в...ДАЛЕЕ .....626
internet
Интернет в наше время используют много людей, для работы на...ДАЛЕЕ .....357
knyaz-oleg
Годы правления 879-912      ...ДАЛЕЕ .....848
rol-i-znachimost-materialov
Отдавая должное материалам и их роли в развитии культуры (и...ДАЛЕЕ .....159
dom-na-vode-a-sejchas-i-v-germanii
Плавучая улица в Германии Гамбургские плавучие...ДАЛЕЕ .....627
nizhnij-uroven-sistemy-rasseleniya-otdelnoe-poselenie
Переходим к нижнему уровню системы расселения—...ДАЛЕЕ .....485
morskaya-rastitelnost-otvety-na-interesnye-voprosy
Чем питается зоопланктон?     Животный...ДАЛЕЕ .....732
rodosskij-koloss
Из семи чудес света мы выберем пока одно: это родосский...ДАЛЕЕ .....834
machu-pikchu-kamennyj-gorod
Высоко в Перуанских горах в средневековье существовал...ДАЛЕЕ .....676
obzor-meteornykh-potokov
Для выполнения этого задания нужны немые звездные карты...ДАЛЕЕ .....600
est-li-na-zemle-lyudi-u-kotorykh-net-otpechatkov-paltsev
Люди без отпечатков пальцев   Есть люди, которые...ДАЛЕЕ .....1823
kakoe-samoe-urodlivoe-zhivotnoe-na-zemle-eto-ryba-kaplya
Рыбу-каплю признали самым уродливым...ДАЛЕЕ .....1358
knyaz-andrej-bogolyubskij
 Андрей Боголюбский  Долгое время потомкам...ДАЛЕЕ .....706
kak-i-kto-delaet-prognoz-pogody
О погоде Организации ответственные за мониторинг...ДАЛЕЕ .....483
do-nachala-tsivilizatsij
История существования человека, по крайней мере, в 500 раз...ДАЛЕЕ .....470
podvig-klelii
Во время осады Рима Порсена потребовал от римлян выдать ему...ДАЛЕЕ .....474
rol-dykhaniya-v-tele-cheloveka
Эта статья будет посвящена конспективному изложению того, что...ДАЛЕЕ .....264
darit-tsvety
Что означает число цветов и цветков в букете?   При...ДАЛЕЕ .....134
kompressory
Классифицируют компрессоры, в основном согласно их рабочему...ДАЛЕЕ .....164
universalnye-biokhimicheskie-sistemy
Способ существования универсальных биохимических систем...ДАЛЕЕ .....480
oba-tsar-benina
Царь и Бог.   Оба - царь Бенина. Он олицетворял...ДАЛЕЕ .....775
pokupka-i-prodazha-avtomobilej-s-probegom
Автомобиль   В настоящее время в стране...ДАЛЕЕ .....785