Drift av solpaneler

Vetenskap Junea Jönsson Februari 5, 2017 0 3
FONT SIZE:
fontsize_dec
fontsize_inc

Vare sig i en sol kalkylator eller internationella rymdstationen, solpaneler generera elektricitet från samma principer av elektronik såsom kemiska batterier eller standarduttag. Med solpaneler, hänvisar vi till flödet av elektroner genom en krets.

För att förstå hur de fungerar solpaneler generera elektricitet, kommer vi att göra en snabb resa tillbaka till kemi klass i skolan. Den grundläggande inslag i solpaneler är samma element som hjälpte till att skapa datorrevolutionen, rent kisel. När kisel fråntagen alla föroreningar blir en idealisk plattform transmissionselektron. Kisel har också några egenskaper på atomär nivå som gör det ännu mer attraktivt för byggandet av solpaneler.

De kiselatomer har plats för åtta elektroner i sina yttre banden, men har bara fyra i sitt naturliga tillstånd. Detta innebär att det finns utrymme för ytterligare fyra elektroner. Om en kiselatom kommer i kontakt med en annan kiselatom, mottar varje atom de andra fyra elektroner. Detta skapar ett starkt band, men det finns ingen positiv eller negativ laddning, eftersom åtta elektronerna möta behoven hos atomer. Kiselatomerna kan kombineras under de närmaste åren som ett resultat av en stor bit av rent kisel. Detta material används för att bilda plattorna i solpaneler.

Det är där vetenskapen kommer in. Två plattor av ren kisel genererar inte elektricitet i solpaneler, eftersom de har positiv eller negativ laddning. Solpaneler skapas genom att kombinera kisel med andra element som har positiva eller negativa laddningar.

Fosfor, till exempel, har fem elektroner att erbjuda andra atomer. Om kisel och fosfor är kemiskt kombineras, är resultatet åtta elektroner med en extra fri elektron för skjutsen.

För el att flöda, bör du också skapa en positiv laddning. Detta uppnås i solpaneler genom att kombinera kisel med ett element såsom bor, som har endast tre elektroner att erbjuda. En kisel genom bor plattan fortfarande plats kvar av en annan elektron. Detta innebär att plattan har en positiv laddning. De två plattorna in i solpaneler, med ledande trådar som går mellan dem.

Med de två plattorna på plats, är det dags att sätta solljus till solpaneler. Solen avger många olika energipartiklar, men intresset är de som kallas foton. En foton fungerar väsentligen såsom en hammare i rörelse. När negativa plattor solceller annonserade i en lämplig vinkel till solen, fotoner bombarderar kisel- och fosforatomer.

Slutligen, den nionde elektron, som önskar att vara fri ändå faller på den yttre ringen. Detta fri elektron stannar länge, eftersom kisel går in i sin egen yttre bandet. Eftersom solens fotoner avger elektroner, de genererar elektricitet. Den el som genereras av en solcell är inte särskilt imponerande, men när alla de ledande trådarna drar de fria elektronerna bort från plattorna, för att inte tillräckligt med el för att driva låga strömstyrka motorer och annan elektronik. Vad elektronerna som används eller förlorade i luften till den negativa plattan återförs och hela processen börjar igen.

Ett av de största problemen med hjälp av solpaneler är den lilla mängd el som produceras i förhållande till sin storlek. En kalkylator kan bara kräva en enda solcell, men en bil som drivs med solenergi skulle kräva tusentals. Om vinkeln på solpanelerna ändras en aning kan effektiviteten minska med 50%.

Några av solpanelerna kan lagras i kemiska batterier, men oftast inte mycket makt. Samma solljus som ger ultravioletta fotoner ger också destruktiva infraröda vågor, som slutligen orsakar solpanelerna är fysiskt nedbruten. En hemmagjord solpanel skall utsättas för destruktiva väder och vind, vilket kan också allvarligt påverka deras effektivitet.

Många källor hänvisar också till solpaneler, solceller talar, som hänvisar till vikten av ljus i genereringen av elkraft. Utmaningen för forskarna i framtiden kommer att skapa effektivare små nog solpaneler till praktiska tillämpningar och kraftfull nog för att skapa överskottsenergi till när solljuset är inte tillgänglig.

Juan Camilo Cano

Källa: Genom Arkitekter

(0)
(0)