Vor relativ kurzer Zeit g alt die Idee, Privathaush alte autonom mit Strom zu versorgen, als fantastisch. Heute ist es eine objektive Realität. In Europa werden seit langem Sonnenkollektoren verwendet, da es sich um eine fast unerschöpfliche Quelle billiger Energie handelt. In unserem Land wird die Stromgewinnung aus solchen Geräten immer beliebter. Dieser Prozess läuft nicht allzu schnell ab, und der Grund dafür sind ihre hohen Kosten.
Das Funktionsprinzip einer Solarbatterie beruht darauf, dass in zwei mit unterschiedlichen Substanzen (Bor und Phosphor) beschichteten Siliziumplatten unter Einwirkung von Sonnenlicht ein elektrischer Strom entsteht. In der mit Phosphor bedeckten Platte treten freie Elektronen auf.
Fehlpartikel bilden sich in den Platten, die mit Bor beschichtet sind. Die Elektronen beginnen sich unter der Einwirkung des Sonnenlichts zu bewegen. So wird in Solarpanels elektrischer Strom erzeugt. Dünne Kupferlitzen, die ummantelt sindjeder Batterie Strom entnehmen und dem vorgesehenen Zweck zuführen.
Eine Platte kann eine kleine Glühbirne mit Strom versorgen. Der Schluss drängt sich auf. Damit Solarpanels das Haus mit ausreichend Strom versorgen, muss ihre Fläche recht groß sein.
Siliziumzahnräder
So, das Prinzip der Solarbatterie ist klar. Der Strom wird durch die Einwirkung von ultraviolettem Licht auf spezielle Platten erzeugt. Wenn Silizium als Material zur Herstellung solcher Platten verwendet wird, werden die Batterien als Silizium (oder Siliziumwasserstoff) bezeichnet.
Solche Beilagen erfordern sehr komplexe Produktionsanlagen. Dies wirkt sich wiederum stark auf die Produktkosten aus.
Siliziumsolarzellen gibt es in vielen Ausführungen.
Einkristallwandler
Das sind Paneele mit abgeschrägten Ecken. Ihre Farbe ist immer reines Schwarz.
Wenn wir von einkristallinen Wandlern sprechen, dann kann das Funktionsprinzip einer Solarbatterie kurz als mitteleffizient bezeichnet werden. Alle Zellen der lichtempfindlichen Elemente einer solchen Batterie sind in eine Richtung gerichtet.
Dies ermöglicht Ihnen, das höchste Ergebnis unter ähnlichen Systemen zu erzielen. Der Wirkungsgrad dieses Batterietyps erreicht 25 %.
Der Nachteil ist, dass solche Paneele immer der Sonne zugewandt sein sollten.
Wenn sich die Sonne hinter Wolken versteckt, am Horizont untergeht oder noch nicht aufgegangen ist, erzeugen die Batterien einen eher schwachen Strommacht.
Polykristallin
Die Platten dieser Mechanismen sind immer quadratisch, dunkelblau. Ihre Oberfläche besteht aus inhomogenen Siliziumkristallen.
Der Wirkungsgrad von polykristallinen Batterien ist nicht so hoch wie der von monokristallinen Modellen. Sie kann 18 % erreichen. Dieser Nachteil wird jedoch durch die Vorteile kompensiert, auf die weiter unten eingegangen wird.
Das Funktionsprinzip dieser Art von Solarbatterien ermöglicht es, sie nicht nur aus reinem Silizium, sondern auch aus recycelten Materialien herzustellen. Dies erklärt einige der in der Ausrüstung festgestellten Mängel. Eine Besonderheit solcher Mechanismen ist, dass sie auch bei bewölktem Wetter sehr effizient elektrischen Strom erzeugen können. Diese nützliche Eigenschaft macht sie unverzichtbar an Orten, an denen diffuses Sonnenlicht alltäglich ist.
Amorphe Siliziumplatten
Amorphe Paneele sind billiger als andere, dies bestimmt das Funktionsprinzip der Solarbatterie und ihr Design. Jedes Panel besteht aus mehreren sehr dünnen Siliziumschichten. Sie werden hergestellt, indem Materialpartikel im Vakuum auf Folie, Glas oder Kunststoff gesprüht werden.
Die Effizienz der Panels ist viel geringer als bei früheren Modellen. Sie erreicht 6 %. Siliziumschichten brennen in der Sonne schnell aus. Nach sechsmonatiger Verwendung dieser Batterien sinkt ihre Effizienz um 15 %, manchmal sogar um bis zu 20 %.
Zwei Jahre Betrieb erschöpfen die Wirkstoffressource vollständig, und das Panel muss ausgetauscht werden.
Aber es gibt zwei Pluspunkte, weshalb diese Batterien immer noch gekauft werden. Erstens funktionieren sie auch bei bewölktem Wetter. Zweitens sind sie, wie bereits erwähnt, nicht so teuer wie andere Optionen.
Hybrid-Fotokonverter
Amorphes Silizium ist die Grundlage für die Anordnung von Mikrokristallen. Das Funktionsprinzip der Solarbatterie ähnelt einem polykristallinen Panel. Der Unterschied zwischen diesen Batterietypen besteht darin, dass sie bei gestreutem Sonnenlicht, beispielsweise an einem bewölkten Tag oder in der Morgendämmerung, einen stärkeren elektrischen Strom erzeugen können.
Außerdem arbeiten Batterien nicht nur unter dem Einfluss von Sonnenlicht, sondern auch im Infrarotspektrum.
Polymerfolien-Solarkonverter
Diese Alternative zu Siliziummodulen hat alle Chancen, auf dem Solarmodulmarkt führend zu werden. Sie ähneln einem Film, der aus mehreren Schichten besteht. Unter ihnen können wir ein Gitter aus Aluminiumleitern, eine Polymerschicht des Wirkstoffs, ein Substrat aus organischem Material und einen Schutzfilm unterscheiden.
Solche Fotozellen bilden miteinander kombiniert eine Foliensolarzelle vom Rollentyp. Diese Panels sind leichter und kompakter als Silikonpanels. Bei ihrer Herstellung wird kein teures Silizium verwendet, und der Produktionsprozess selbst ist nicht so teuer. Dadurch ist das Rollpanel günstiger als alle anderen.
Das Funktionsprinzip von Sonnenkollektoren macht ihre Effizienz nicht zu hoch.
Es erreicht 7%.
Der Prozess der Herstellung von Paneelen dieses Typswird auf mehrschichtiges Drucken auf einer Fotozellenfolie reduziert. Hergestellt in Dänemark.
Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, den Rollakku zuzuschneiden und an jede Größe und Form anzupassen.
Nur ein Minus. Die Produktion von Batterien hat gerade erst begonnen, daher ist es immer noch ziemlich schwierig, sie zu bekommen.
Aber es gibt Grund zu der Annahme, dass diese Elemente bei den Verbrauchern schnell einen wohlverdienten guten Ruf erlangen werden, was den Herstellern die Möglichkeit geben wird, in größerem Umfang zu produzieren.
Solarheizungshäuser
Das Funktionsprinzip einer Solarbatterie zum Heizen eines Hauses unterscheidet sie radikal von allen oben beschriebenen Geräten. Das ist ein ganz anderes Gerät. Beschreibung folgt.
Der Hauptteil der Solaranlage ist ein Kollektor, der sein Licht aufnimmt und in Bewegungsenergie umwandelt. Die Fläche dieses Artikels kann zwischen 30 und 70 Quadratmetern variieren.
Der Kollektor wird mit einer speziellen Technik befestigt. Die Platten sind durch Metallkontakte miteinander verbunden.
Die nächste Komponente des Systems ist der Speicherkessel. Es wandelt kinetische Energie in thermische Energie um. Es ist an der Erwärmung von Wasser beteiligt, dessen Verdrängung 300 Liter erreichen kann. Manchmal werden solche Systeme durch zusätzliche Trockenbrennstoffkessel unterstützt.
Vervollständige das Systemsolarthermische Wand- und Bodenelemente, in denen erwärmte Flüssigkeit durch über die gesamte Fläche verteilte dünne Kupferrohre zirkuliert. Aufgrund der niedrigen Starttemperatur der Paneele und der gleichmäßigen Wärmeübertragung erwärmt sich der Raum schnell genug.
Wie funktioniert Solarheizung?
Sehen wir uns genauer an, wie Solarmodule mit ultraviolettem Licht funktionieren.
Die Temperatur des Kollektors und des Speichers weichen voneinander ab. Der Wärmeträger, meistens Wasser, dem Frostschutzmittel zugesetzt ist, beginnt im System zu zirkulieren. Die von der Flüssigkeit verrichtete Arbeit ist genau die kinetische Energie.
Wenn die Flüssigkeit durch die Schichten des Systems fließt, wird die kinetische Energie in Wärme umgewandelt, die zum Heizen des Hauses verwendet wird. Dieser Zirkulationsprozess des Trägers versorgt den Raum mit Wärme und ermöglicht deren Speicherung zu jeder Tages- und Jahreszeit.
Also haben wir herausgefunden, wie Solarmodule funktionieren.
