Kunnskap

Solenergiprinsipp

Mar 18, 2023 Legg igjen en beskjed

Jorden kan fange opp en enorm mengde solenergi, over 173,000 TW (1TW=10^12W), som er et veldig stort antall. Det er 10000 ganger den totale energien som brukes av alle menneskene på jorden, men disse energiene kan ikke utnyttes fullt ut. Vi kan forklare hvorfor mennesker ikke kan utnytte solenergi fullt ut fra prinsippet om kraftproduksjon fra solcellepaneler.

 

solar power

 

Solcellepaneler er sammensatt av solceller arrangert og kombinert. De vanligste solcellene er laget av silisium, som er en slags halvleder og har ekstremt rike reserver på jorden. Det krystallinske silisiumet i solcellen er plassert mellom øvre og nedre lederlag, og hvert silisiumatom er kombinert med naboatomene gjennom fire kjemiske bindinger, slik at elektronene er bundet og vil ikke bevege seg for å generere strøm.

solar cell

 

En silisiumsolcelle har to lag med forskjellige silisiumelementer (N-type silisium og P-type silisium). Det er et overskudd av elektroner i N-type silisium, og det er en ekstra posisjon i P-type silisium for lagring av elektronhull. Krysset mellom de to typene silisium blir et PN-kryss, og elektroner kan passere gjennom PN-krysset, og produsere en positiv ladning på den ene siden og en negativ ladning på den andre.

 

Lys kan forstås som en strøm av partikler som sendes ut fra solen, og disse partiklene er fotoner. Når fotoner treffer solceller med nok energi, vil de banke på kjemiske bindinger for å frigjøre elektroner og etterlate et hull. De positivt ladede hullene og negativt ladede elektronene kan bevege seg fritt, og elektronene trekkes til N-siden og hullene trekkes til P-siden. Disse bevegelige elektronene samles opp av de små metallprobene på batteriplaten og strømmer til den eksterne kretsen, hvor de utfører elektrisk arbeid før de går tilbake til den ledende aluminiumsplaten på baksiden.

 

solar panel

 

Hver solcelle kan bare levere omtrent 0.5W, og på dette tidspunktet kan mer energi oppnås ved å koble cellene i serie for å danne en modul. Vanligvis trenger den flere710W solcellemodulå levere strøm til hele huset. Elektroner er de eneste bevegelige delene i solceller, og de vil alle tilbake til kilden til slutt. Det er ingen slitasje og forbruk i hele prosessen, så solcellepaneler kan generelt brukes i flere tiår.

 

Så hvorfor kan vi ikke stole helt på solenergi? Det er politiske faktorer, og noen gründere ønsker å opprettholde dagens energiforsyningsstatus. Her fokuserer vi hovedsakelig på de fysiske og logiske vanskene. For det første er ikke solenergi jevnt fordelt. Noen steder er det rikelig med sol, mens andre steder regner det hele året, og mesteparten av solenergien er blokkert av skyer. For det andre er solenergi tilgjengelig om natten, og noen deler er nesten fraværende. Derfor krever det å stole helt på solenergiproduksjon en svært effektiv teknologi for å transportere strøm fra solfylte steder til overskyede områder. Den trenger også en effektiv metode for å lagre elektrisitet, og hvordan man kan forbedre effektiviteten til energilagringsbatterier er også en stor utfordring.

 

solar panels

 

Ved bruk av moduleffektivitet vil noen fotoner reflekteres, og noen elektroner vil falle tilbake i hullet før de kommer inn i sløyfen. På denne måten utnyttes ikke fotonenergien. For tiden kan de mest effektive solcellene bare konvertere 46 % av sollys til elektrisitet, og kraftgenereringseffektiviteten til de fleste kommersielle solenergisystemer er 15 %-20 %. Kraftgenereringseffektiviteten til Jingsun solcellepaneler er over 20 %.

 

Selv om det er mange begrensninger, er det mulig å bruke dagens solenergiteknologi til å drive hele jorden. Vi trenger midler til å bygge infrastruktur på en stor åpen plass. Det er anslått at det vil ta hundretusenvis av kvadratkilometer, noe som virker stort, men Sahara-ørkenen dekker et område på 3 millioner kvadratkilometer. Samtidig, med den kontinuerlige utviklingen av teknologi, blir effektiviteten av solenergiproduksjon stadig bedre, og prisen blir billigere og billigere, noe som har en viss konkurranseevne med kraftnettet. Oppfinnelser som flytende solcelleøyer kan endre status quo.

 

Solar Power Station

 

For tiden er det mer enn 1 milliard mennesker i verden som ikke kan bruke stabil strømforsyning, spesielt i enkelte utviklingsland. De har rikelig med solskinn å bruke, og solenergi er tryggere og billigere å generere strøm, som tilhører grønn energi og er overlegen ikke-fornybar energi som kull og olje. Jingsun solenergi er forpliktet til den globale grønne nye energisaken, og streber etter å realisere den globale enhetlige bruken av grønn ny energi for menneskeheten.

Sende bookingforespørsel