Comment l'énergie solaire fonctionne-t-elle ?
Le monde fait face à une crise énergétique. Les ressources énergétiques telles que le pétrole et le charbon continuent non seulement à coûter plus, mais une fois brûlées contribuent à polluer l'environnement et - autant de beli- de scientifiques contribuent également au réchauffement global. Tandis que la plupart des personnes conviennent que le monde doit employer moins de combustibles fossiles et se tourner vers les formes d'énergie renouvelables, il a été incroyablement difficile se développer ces formes d'énergie principalement en raison de leur coût exorbitant comparé à l'énergie traditionnelle. Un type d'énergie qui est renouvelable et a fait de grands pas en technologie au cours des années est à énergie solaire.
L'énergie solaire est un genre d'énergie renouvelable qui vient sous forme de rayonnement du soleil. Journaliers, les millions sur des millions de watts de puissance atteignent la surface terrestre. Beaucoup de cette énergie est employée pour chauffer notre planète, mais jusqu'à un tiers est gaspillé, reflété soutiennent à l'espace. En fait, chaque mètre de la surface terrestre pendant un jour ensoleillé reçoit environ 1.000 kilowatts d'énergie, davantage qu'assez d'énergie pour actionner une maison ou un bureau. On l'estime que l'énergie solaire est si abondante, cela en juste 20 jours, toute l'énergie solaire qui atteint la terre dépasse cela de l'énergie qui peut être produite par tous les pétrole, charbon et gaz dans la croûte terrestre.
Tandis que l'énergie solaire a l'énorme promesse, au cours des années, armant cette énergie dans économiquement et ambiant la manière pratique a été difficile. Cependant, la technologie d'aujourd'hui a finalement fait les incursions qui devraient mener à un futur impressionnant pour l'énergie solaire en années à venir.
L'énergie solaire est comme cité ci-dessus énergie de la chaleur du soleil. Elle est déjà en service dans beaucoup des dispositifs communs tels que les calculatrices actionnées solaires, les systèmes de communication actionnés solaires de route et d'autres dispositifs qui peuvent être exposés à la lumière du soleil et qui emploient des quantités de l'électricité très basses. Ces dispositifs emploient les cellules photovoltaïques pour convertir la lumière du soleil en électricité afin d'actionner le dispositif.
Stands photovoltaïques pour la photo qui signifie la lumière et voltaïque qui signifie l'électricité. Des cellules photovoltaïques sont groupées ensemble pour faire les modules photovoltaïques. Ces modules ont été utilisés dans le passé pour actionner des satellites dans l'espace, mais maintenant sont machinés pour accomplir des besoins énergétiques des maisons, des entreprises et des industries.
Comment les cellules photovoltaïques fonctionnent
Des cellules photovoltaïques s'appellent également les cellules de picovolte pour le short. Elles sont faites à partir du silicium qui est employé pour former des semi-conducteurs. Quand des cellules de picovolte sont exposées au soleil les semi-conducteurs dans chaque cellule absorbent une partie de la lumière du soleil et la changent en électricité. Le changement de la lumière du soleil à l'électricité se produit par l'énergie frappant des électrons lâchement sur le semi-conducteur. Une fois que ces électrons sont frappés lâchement, on leur permet de couler. Une fois que les électrons peuvent couler, ils sont tirés dans une direction spécifique par un ou plusieurs champs électroniques. Quand il y a assez d'électrons entrant dans une direction spécifique, cet écoulement devient un courant électrique. Simplement en attrapant ce courant électrique, nous pouvons maintenant l'employer extérieurement pour actionner de divers appareils électroniques tels qu'une lampe, une calculatrice, etc.
Le silicium est employé en cellules de picovolte. Le silicium est un élément qui a les propriétés spécifiques qui le font facilement attacher à d'autres atomes de silicium. Le silicium en sa structure cristalline n'est pas un bon conducteur de l'électricité, toutefois dans une cellule de picovolte, le silicium a des impuretés, et c'est ces impuretés qui donnent à cette substance la capacité de produire efficacement l'électricité.
Puisque seul le silicium ne produit pas assez d'électricité, la cellule de picovolte est enduite du phosphore chimique. Dopage des moyens ajoutant des impuretés. Des atomes phosphoreux sont employés pour créer une charge négative appelée le N-type silicium. La raison est que les atomes de silicium collent ensemble utilisant leur structure atomique, la rendant très difficile pour que la lumière les frappe lâchement et de cause l'énergie. Cependant, quand vous ajoutez phosphoreux qui ne colle pas bien avec les autres atomes ou silicium phosphoreux, quand la lumière frappe ces atomes, il est facile pour eux de frapper au loin des électrons pour créer l'électricité. Tandis que les cellules enduites phosphoreuses de picovolte créent le N-type cellules, le bore est employé pour enduire le silicium pour créer une charge positive appelée le P-type silicium.
Quand vous mettez le N-type silicium ainsi que le P-type silicium, les électrons libres du côté de N trouvent une allumette avec le côté de P et créent un champ d'énergie. Ceci crée une diode qui permet aux électrons de couler one-way - du côté positif dans le côté négatif. Pendant que les électrons coulent, le courant est produit. En outre, le champ électrique créé par le P et N créent la tension. Maintenant que nous avons le courant et la tension, nous avons essentiellement une puissance qui peut être tapée pour courir des appareils électroniques.
Parties d'une cellule de picovolte
Une cellule de picovolte se compose habituellement de 6 parts. Elles incluent :
- Verre de couverture - le verre de couverture est employé pour protéger la cellule de picovolte contre les éléments, tout en permettant à des photons (lumière du soleil) de pénétrer et frapper le silicium.
- Enduit d'Antireflective - le silicium est une substance très r3fléchissante ; le but d'une cellule de picovolte est d'absorber autant de photons comme possible. Malheureusement, seulement environ 15% de photons sont utilisés. Tandis que pas tout en raison de la réflexion, la réduction de la réflexion est importante pour maximiser l'absorption d'énergie.
- Type silicium de N - c'est la cellule de silicium qui est enduite du phosphore.
- Type silicium de P - c'est la cellule de silicium qui est enduite du bore.
- Grille de contact - la grille de contact arme l'électricité étant créée et l'envoie à un fil aux dispositifs de puissance
- Contact arrière - la plupart des cellules de picovolte sont apposées aux toits et aux murs extérieurs. Le contact arrière permet à chaque cellule de picovolte d'être attachée à une structure.
Aujourd'hui, un watt maximal produit par les cellules solaires de picovolte coûte environ $9, bien plus chères que les formes d'énergie traditionnelles. Cependant, plus de recherche est faite dans le domaine de l'énergie solaire et on s'attend à ce qu'en années à venir, le prix par watt maximal descende considérablement. Pour beaucoup dans l'industrie à énergie solaire, il est possible qu'en 20 années à venir, l'énergie solaire sera une alternative économique viable aux combustibles fossiles pour produire l'énergie pour des maisons et des entreprises.
