Hur gör solpaneler arbete?

Vetenskap Östen Torvalds Februari 5, 2017 0 0
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. Solpaneler möjliggör fri rörlighet av elektroner genom en krets.

För att förstå hur solpaneler generera elektricitet måste förstå att den grundläggande delen av solpaneler är samma element som hjälpte till att skapa datorrevolutionen, rent kisel. För är nödvändigt att bygga solpaneler som kisel är fråntagen alla föroreningar, är neutral idealisk plattform för överföring av elektroner gjorts. Kisel har också några egenskaper på atomär nivå som gör det ännu mer attraktivt för skapandet av paneler, men har bara fyra i sitt naturliga tillstånd. Detta innebär att det finns utrymme för ytterligare fyra elektroner.

Om en kiselatom har kontakt med en annan kiselatom, mottar varje atom de andra fyra elektroner. Kiselatomerna kan kombineras under de kommande åren och resultera i en stor bit av rent kisel. Detta material används för att bilda plattorna hos panelerna, eftersom de har positiv eller negativ laddning. Solpaneler skapas genom att kombinera kisel med andra element som har positiva laddningar eller till exempel, har fem elektroner till andra atomer att erbjuda. Om kisel och fosfor är kemiskt kombinerade, är resultatet en stabil åtta elektroner med en ytterligare fri elektron negativ laddning medför. För el att flöda, bör en positiv laddning också fastställas. Detta uppnås i solpaneler genom att kombinera kisel med ett element såsom bor, som har endast tre elektroner att erbjuda.

Positiva plack insprängda i solpaneler, med ledningstrådarna som går mellan, är nu dags att ta solenergi. Solen avger många olika energipartiklar, en är fotonen. En foton fungerar väsentligen såsom en hammare i rörelse. När de negativa plattorna av solceller placeras i en lämplig vinkel mot solen, fotoner bombarderar kiselatomer och Fo, den nionde elektron, som önskar att vara fri i alla fall, faller av den yttre ringen. Detta fri elektron stannar länge, eftersom den positiva plattan kisel in i öppen mark i sitt eget yttre bandet. Fotoner från solen fler elektroner frigörs och det är när elektricitet genereras. 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 flera tusen. Om vinkeln på solpanelerna ändras en aning kan effektiviteten minska med 50 procent.

Sol laddare kan lagras i kemiska batterier, men vanligtvis inte mycket ström. Samma ultraviolett solljus som ger fotoner också ger infraröda vågor, som slutligen orsakar panelerna är fysiskt nedbruten. Panelerna bör utsättas för de destruktiva väderelement, vilket kan också allvarligt påverka effektiviteten.

Solfångare i sin tur, har förmågan att poporcionar förhöjda temperaturer men solen måste vara i perfekt läge i förhållande till vinklarna hos panelerna. Utmaningen för forskarna i framtiden kommer att skapa effektivare små nog solpaneler till praktiska tillämpningar och kraftfull nog för att skapa överskottsenergi när solljuset är inte tillgänglig.

(0)
(0)