Вики солнечные батареи: Недопустимое название | Stationeers вики

Солнечная панель — Factorio Wiki

Затраты

10 + 5 + 15 + 5 → 1

Всего сырья

28.75 + 27.5 + 15 + 5

Затраты

10 + 5 + 15 + 5 → 1

Всего сырья

47.5 + 65 + 30 + 5

Цвет на карте
Здоровье	200
Размер пачки	50
Размеры	3×3
Максимальный выход	60 кВт (full daylight) 42 кВт (average)
Время добычи	0.1
Тип объекта	solar-panel
Внутриигровое имя	solar-panel
Необходимые технологии
Делается в
Используется для

Солнечная батарея является неисчерпаемым источником электроэнергии, не производя при этом загрязнения. В дневное время солнечные батареи работают на полную мощность — 60 кВт на батарею. Утром и вечером генерируемая мощность линейно меняется в соответствующую сторону, падая ночью до нуля.

Солнечные батареи могут заряжать аккумуляторы днём, чтобы те обеспечивали базу электроэнергией ночью. Таким образом можно обеспечить базу электроэнергией, не производя при этом загрязнения.

Если в электрической сети присутствуют солнечные батареи, паровые двигатели и аккумуляторы, то потребители будут брать энергию в первую очередь у солнечных батарей, затем у паровых двигателей, и в последнюю очередь у аккумуляторов.

Смотрите также

СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ — это… Что такое СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ?

СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ

СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ (батарея солнечных элементов), устройство, преобразующее энергию солнечного света непосредственно в ЭЛЕКТРИЧЕСТВО. Обычно состоит из кристалла кремния р-типа, покрытого кристаллом п-типа (см. ПОЛУПРОВОДНИК). Световое излучение вызывает высвобождение электронов и создает РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ, так что ток может течь между электродами, присоединенными к этим двум кристаллам. Все волны, длиной короче одного микрометра, могут вырабатывать электрическую энергию. Солнечные батареи преобразуют в полезную энергию около 10% солнечного света. Они часто используются в качестве элементов питания в небольших электронных устройствах типа карманного калькулятора. Панели из нескольких тысяч батарей могут вырабатывать энергию мощностью несколько сотен ватт. см. также СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ.

Солнечный (фотогальванический) элемент (А) состоит из двух кремниевых полупроводников, расположенных между металлическими контактами, защищенными решеткой. Один из кремниевых полупроводников накапливает положительные заряды (1), а другой — отрицательные (2), создавая разность электрических потенциалов. Когда фотоны света попадают на р-л переход между полупроводниками (4), они смещают электроны, присоединенные к положительному полупроводнику. Металлические контакты (5) соединяют две заряженные области, используя разность потенциалов и создавая электрический ток.

Научно-технический энциклопедический словарь.

• СОЛК
• СОЛНЕЧНАЯ ПОСТОЯННАЯ

Смотреть что такое «СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ» в других словарях:

• Солнечная батарея — Солнечная батарея. Гелиоустановка с полупроводниковыми солнечными батареями в системе электроснабжения жилого дома. СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ, источник тока на основе полупроводниковых фотоэлементов; непосредственно преобразует энергию солнечной радиации …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

• СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ — (батарея солнечных элементов) устройство …   Физическая энциклопедия

• СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ

  — см. в ст. Солнечные элементы …   Большой Энциклопедический словарь

• солнечная батарея — Устройство для выработки электроэнергии в результате поглощения и преобразования солнечной радиации. Syn.: солнечный коллектор …   Словарь по географии

• Солнечная батарея — Дерево из солнечных панелей в Глайсдорфе Солнечная батарея бытовой термин, используемый в разговорной речи или ненаучной прессе. Обычно под термином «солнечная батарея» или «солнечная …   Википедия

• солнечная батарея — (батарея солнечных элементов), устройство, в котором происходит непосредственное преобразование солнечного излучения в электрическую энергию с помощью фотоэлементов. Солнечная батарея состоит из многих (до нескольких десятков и сотен тысяч)… …   Энциклопедия техники

• солнечная батарея — см. Солнечные элементы. * * * СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ, см. в ст. Солнечные элементы (см. СОЛНЕЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ) …   Энциклопедический словарь

• солнечная батарея — saulės baterija statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. solar array; solar battery vok. Solarbatterie, f; Solarzellenbatterie, f; Sonnenbatterie, f rus. солнечная батарея, f pranc. batterie solaire, f; pile solaire, f …   Automatikos terminų žodynas

• солнечная батарея — saulės baterija statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Įtaisas, paverčiantis Saulės spinduliuotės energiją elektros energija. atitikmenys: angl. solar battery vok. Sonnenbatterie, f rus. солнечная батарея, f pranc.… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

• солнечная батарея — saulės baterija statusas T sritis chemija apibrėžtis Įrenginys, paverčiantis Saulės spinduliuotės energiją elektros energija. atitikmenys: angl. solar battery rus. солнечная батарея …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Солнечная батарея — Вики

Солнечная батарея — объединение фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) — полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток, в отличие от солнечных коллекторов, производящих нагрев материала-теплоносителя.

Различные устройства, позволяющие преобразовывать солнечное излучение в тепловую и электрическую энергию, являются объектом исследования гелиоэнергетики (от гелиос греч. Ήλιος, Helios — Солнце). Производство фотоэлектрических элементов и солнечных коллекторов развивается в разных направлениях. Солнечные батареи бывают различного размера: от встраиваемых в микрокалькуляторы до занимающих крыши автомобилей и зданий.

История

В 1839 году Александр Эдмон Беккерель открыл эффект преобразования света в электричество. Чарльз Фриттс (англ. Charles Fritts) начал использовать селен для превращения света в электричество. Первые прототипы солнечных батарей были созданы итальянским фотохимиком Джакомо Луиджи Чамичаном.

25 апреля 1954 года, специалисты компании Bell Laboratories заявили о создании первых солнечных батарей на основе кремния для получения электрического тока. Это открытие было произведено тремя сотрудниками компании — Кельвином Соулзером Фуллером (Calvin Souther Fuller), Дэрилом Чапин (Daryl Chapin) и Геральдом Пирсоном (Gerald Pearson). Уже через 4 года, 17 марта 1958 года, в США был запущен спутник с использованием солнечных батарей — «Авангард-1». 15 мая 1958 года в СССР также был запущен спутник с использованием солнечных батарей — «Спутник-3».

Использование

Портативная электроника

Зарядное устройство

Для обеспечения электричеством и/или подзарядки аккумуляторов различной бытовой электроники — калькуляторов, плееров, фонариков и т. п.

Электромобили

На крыше автомобиля Prius, 2008

Для подзарядки электромобилей.

Что?

Одним из проектов по созданию самолёта, использующего исключительно энергию солнца, является Solar Impulse.

Энергообеспечение зданий

Солнечная батарея на крыше дома

Солнечные батареи крупного размера, как и солнечные коллекторы, широко используются в тропических и субтропических регионах с большим количеством солнечных дней. Особенно популярны в странах Средиземноморья, где их помещают на крышах домов.

Новые дома Испании с марта 2007 года оборудованы солнечными водонагревателями, чтобы самостоятельно обеспечивать от 30 % до 70 % потребностей в горячей воде, в зависимости от места расположения дома и ожидаемого потребления воды. Нежилые здания (торговые центры, госпитали и т. д.) должны иметь фотоэлектрическое оборудование

[1].

В настоящее время переход на солнечные батареи вызывает много критики среди людей. Это обусловлено повышением цен на электроэнергию, загромождением природного ландшафта. Противники перехода на солнечные батареи критикуют такой переход, так как владельцы домов и земельных участков, на которых установлены солнечные батареи и ветровые электростанции, получают субсидии от государства, а обычные квартиросъемщики — нет. В связи с этим Федеральное министерство экономики Германии разработало законопроект который позволит в ближайшем будущем ввести льготы для арендаторов, проживающих в домах, которые обеспечиваются энергией, поступающей от фотовольтаических установок или блочных тепловых электростанций. Наряду с выплатой субсидий владельцам домов, которые используют альтернативные источники энергии, планируется выплачивать дотации проживающим в этих домах квартиросъемщикам.

[2]

Энергообеспечение населённых пунктов

Солнечно-ветровая энергоустановка

Дорожное покрытие

Солнечные батареи как дорожное покрытие:

• В 2014 году в Нидерландах открылась первая в мире велодорожка из солнечных батарей.
• В 2016 году министр экологии и энергетики Франции Сеголен Руаяль заявила о планах построить 1000 км автодорог со встроенными ударо- и термостойкими солнечными панелями. Предполагается, что 1 км такой дороги сможет обеспечивать электроэнергетические потребности 5000 людей (без учёта отопления)^{[3][неавторитетный источник?]} .
• В феврале 2017 года в нормандской деревне Tourouvre-au-Perche французским правительством была открыта дорога из солнечных батарей. Километровый участок дороги оборудован 2880 солнечными панелями. Такое дорожное покрытие обеспечит электроэнергией уличные фонари деревни. Панели каждый год будут вырабатывать 280 мегаватт час электроэнергии. Строительство отрезка дороги обошлось в 5 миллионов евро.^[4]

Использование в космосе

Солнечная батарея на МКС

Солнечные батареи — один из основных способов получения электрической энергии на космических аппаратах: они работают долгое время без расхода каких-либо материалов, и в то же время являются экологически безопасными, в отличие от ядерных и радиоизотопных источников энергии.

Однако при полётах на большом удалении от Солнца (за орбитой Марса) их использование становится проблематичным, так как поток солнечной энергии обратно пропорционален квадрату расстояния от Солнца. При полётах же к Венере и Меркурию, напротив, мощность солнечных батарей значительно возрастает (в районе Венеры в 2 раза, в районе Меркурия в 6 раз).

Использование в медицине

Южнокорейские ученые разработали подкожную солнечную батарею. Миниатюрный источник энергии может быть вживлен под кожу человека с целью бесперебойного обеспечения работы приборов, имплантированных в тело, например, кардиостимулятора. Такая батарея в 15 раз тоньше волоса и может заряжаться, если даже на кожу наносится солнцезащитное средство^[5].

Эффективность фотоэлементов и модулей

Мощность потока солнечного излучения на входе в атмосферу Земли (AM0), составляет около 1366 ватт^[6] на квадратный метр (см. также AM1, AM1.5, AM1.5G, AM1.5D^[7][8]). В то же время, удельная мощность солнечного излучения в Европе в очень облачную погоду даже днём может^[9] быть менее 100 Вт/м²^{[источник не указан 2040 дней]}. С помощью распространённых промышленно производимых солнечных батарей можно преобразовать эту энергию в электричество с эффективностью 9—24 %^{[источник не указан 2040 дней]}. При этом цена батареи составит около 1—3 долларов США за Ватт номинальной мощности. При промышленной генерации электричества с помощью фотоэлементов цена за кВт·ч составит 0,25 долл. По мнению Европейской Ассоциации Фотовольтаики (EPIA), к 2020 году стоимость электроэнергии, вырабатываемой «солнечными» системами, снизится до уровня менее 0,10 € за кВт·ч для промышленных установок и менее 0,15 € за кВт·ч для установок в жилых зданиях^{[10][неавторитетный источник?]}.

Фотоэлементы и модули делятся в зависимости от типа и бывают: монокристалические, поликристалические, аморфные (гибкие, пленочные).^[11]

В 2009 году компания Spectrolab (дочерняя фирма Boeing) продемонстрировала солнечный элемент с эффективностью 41,6 %^[12]. В январе 2011 года ожидалось поступление на рынок солнечных элементов этой фирмы с эффективностью 39 %^[13]. В 2011 году калифорнийская компания Solar Junction добилась КПД фотоэлемента размером 5,5×5,5 мм в 43,5 %, что на 1,2 % превысило предыдущий рекорд^[14].

В 2012 году компания Morgan Solar создала систему Sun Simba из полиметилметакрилата (оргстекла), германия и арсенида галлия, объединив концентратор с панелью, на которой установлен фотоэлемент. КПД системы при неподвижном положении панели составил 26—30 % (в зависимости от времени года и угла, под которым находится Солнце), в два раза превысив практический КПД фотоэлементов на основе кристаллического кремния^[15].

В 2013 году компания Sharp создала трёхслойный фотоэлемент размером 4×4 мм на индиево-галлий-арсенидной основе с КПД 44,4 %^[16], а группа специалистов из Института систем солнечной энергии общества Фраунгофера, компаний Soitec, CEA-Leti и Берлинского центра имени Гельмгольца создали использующий линзы Френеля фотоэлемент с КПД 44,7 %, превзойдя своё собственное достижение в 43,6 % ^{[17][неавторитетный источник?]}. В 2014 году Институт солнечных энергосистем Фраунгофер создали солнечные батареи, в которых благодаря фокусировке линзой света на очень маленьком фотоэлементе КПД составил 46 %^{[18][неавторитетный источник?][19]}.

В 2014 году испанские учёные разработали фотоэлектрический элемент из кремния, способный преобразовывать в электричество инфракрасное излучение Солнца^[20].

Перспективным направлением является создание фотоэлементов на основе наноантенн, работающих на непосредственном выпрямлении токов, наводимых в антенне малых размеров (порядка 200—300 нм) светом (то есть электромагнитным излучением частоты порядка 500 ТГц). Наноантенны не требуют дорогого сырья для производства и имеют потенциальный КПД до 85 %^[21][22].

Также, в 2018 году, с открытием флексо-фотовольтаического эффекта, обнаружена возможность увеличения КПД фотоэлементов^[23]., а также за счёт продления жизни горячих носителей (электронов) теоретический предел их эффективности поднялся с 34 сразу до 66 процентов^[24].

В 2019 году российские учёные из Сколковского института науки и технологий (Сколтеха), Института неорганической химии им. А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН) и Института проблем химической физики РАН получили принципиально новый полупроводниковый материал для солнечных батарей, лишённый большинства недостатков материалов, применяемых сегодня^[25]. Группа российских исследователей опубликовала в журнале Journal of Materials Chemistry A^[26] результаты работы по применению для солнечных батарей нового разработанного ими полупроводникового материала — комплексного полимерного йодида висмута ({[Bi₃I₁₀]} и {[BiI₄]}), структурно подобного минералу перовкситу (природному титанату кальция), который показал рекордный коэффициент преобразования света в электроэнергию.^[26][27] Та же группа учёных создала второй аналогичный полупроводник на основе комплексного бромида сурьмы с перовкситоподобной структурой.^[28][29]

Максимальные значения эффективности фотоэлементов и модулей,
достигнутые в лабораторных условиях^{[30][неавторитетный источник?]}

Тип	Коэффициент фотоэлектрического преобразования, %
Кремниевые	24,7
Si (кристаллический)
Si (поликристаллический)
Si (тонкопленочная передача)
Si (тонкопленочный субмодуль)	10,4
III-V
GaAs (кристаллический)	25,1
GaAs (тонкопленочный)	24,5
GaAs (поликристаллический)	18,2
InP (кристаллический)	21,9
Тонкие плёнки халькогенидов
CIGS (фотоэлемент)	19,9
CIGS (субмодуль)	16,6
CdTe (фотоэлемент)	16,5
Аморфный/Нанокристаллический кремний
Si (аморфный)	9,5
Si (нанокристаллический)	10,1
Фотохимические
На базе органических красителей	10,4
На базе органических красителей (субмодуль)	7,9
Органические
Органический полимер	5,15
Многослойные
GaInP/GaAs/Ge	32,0
GaInP/GaAs	30,3
GaAs/CIS (тонкопленочный)	25,8
a-Si/mc-Si (тонкий субмодуль)	11,7

Факторы, влияющие на эффективность фотоэлементов

Особенности строения фотоэлементов вызывают снижение производительности панелей с ростом температуры.

Частичное затемнение панели вызывает падение выходного напряжения за счёт потерь в неосвещённом элементе, который начинает выступать в роли паразитной нагрузки. От данного недостатка можно избавиться путём установки байпаса на каждый фотоэлемент панели. В облачную погоду при отсутствии прямых солнечных лучей крайне неэффективными становятся панели, в которых используются линзы для концентрирования излучения, так как исчезает эффект линзы.

Из рабочей характеристики фотоэлектрической панели видно, что для достижения наибольшей эффективности требуется правильный подбор сопротивления нагрузки. Для этого фотоэлектрические панели не подключают напрямую к нагрузке, а используют контроллер управления фотоэлектрическими системами, обеспечивающий оптимальный режим работы панелей.

Недостатки солнечной электроэнергетики

• Необходимость использования больших площадей;
• Солнечная электростанция не работает ночью и недостаточно эффективно работает в вечерних сумерках, в то время как пик электропотребления приходится именно на вечерние часы;
• Несмотря на экологическую чистоту получаемой энергии, сами фотоэлементы содержат ядовитые вещества, например, свинец, кадмий, галлий, мышьяк и т. д.^[31]

Cолнечные электростанции подвергаются критике из-за высоких издержек, а также низкой стабильности комплексных галогенидов свинца и токсичности этих соединений. В настоящее время ведутся активные разработки бессвинцовых полупроводников для солнечных батарей, например на основе висмута^[26] и сурьмы.

Из-за своей низкой эффективности, которая в лучшем случае достигает 20 процентов, солнечные батареи сильно нагреваются. Остальные 80 процентов энергии солнечного света нагревают солнечные батареи до средней температуры около 55 °C. С увеличением температуры фотогальванического элемента на 1°, его эффективность падает на 0,5 %. Эта зависимость нелинейна и повышение температуры элемента на 10° приводит к снижению эффективности почти в два раза. Активные элементы систем охлаждения (вентиляторы или насосы) перекачивающие хладагент, потребляют значительное количество энергии, требуют периодического обслуживания и снижают надёжность всей системы. Пассивные системы охлаждения обладают очень низкой производительностью и не могут справиться с задачей охлаждения солнечных батарей^[32].

Производство солнечных модулей

Очень часто одиночные фотоэлементы не вырабатывают достаточной мощности. Поэтому определённое количество фотоэлементов соединяется в так называемые фотоэлектрические солнечные модули и между стеклянными пластинами монтируется укрепление. Эта сборка может быть полностью автоматизирована^[33].

Пятерка крупнейших производителей

Крупнейшие производители фотоэлектрических элементов (по суммарной мощности) в 2016 году.^[34]

1. Jinko Solar^[en]
2. Trina Solar
3. Hanwha QCELLS
4. Canadian Solar
5. JA Solar

См. также

В Викисловаре есть статья «солнечная батарея»

Примечания

1. ↑ Spain requires new buildings use solar power
2. ↑ Арендаторам домов с солнечными батареями будет выплачиваться дотация, Germania.one.
3. ↑ Франция построит 1000 км дорог с солнечными батареями
4. ↑ Во Франции открыли первую дорогу из солнечных панелей, theUK.one.
5. ↑ ТАСС: Наука — Ученые Южной Кореи создали подкожную солнечную батарею
6. ↑ «Solar Spectra: Air Mass Zero»
7. ↑ «Solar Photovoltaic Technologies» (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения: 7 февраля 2012. Архивировано 26 мая 2012 года.
8. ↑ «Reference Solar Spectral Irradiance: Air Mass 1.5»
9. ↑ По материалам: www.ecomuseum.kz (недоступная ссылка)
10. ↑ «Конкурентоспособность энергетики» Архивная копия от 14 ноября 2007 на Wayback Machine // Photon Consulting
11. ↑ Виды солнечных батарей (неопр.).
12. ↑ Австралийцы установили новый рекорд КПД солнечных батарей (рус.). Membrana. Membrana (28 августа 2009). Дата обращения: 6 марта 2011.
13. ↑ На рынок выходят солнечные батареи с рекордным КПД (рус.). Membrana. Membrana (25 ноября 2010). Дата обращения: 6 марта 2011.
14. ↑ Solar Junction Breaks Concentrated Solar World Record with 43,5 % Efficiency
15. ↑ Как сконцентрировать солнечный свет без концентраторов
16. ↑ Sharp разработала концентрирующий фотоэлемент с кпд 44,4 % (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения: 11 июля 2013. Архивировано 30 марта 2014 года.
17. ↑ Новый рекорд КПД фотоэлемента: 44,7 %
18. ↑ УЧЁНЫЕ ИЗ ИНСТИТУТА СОЛНЕЧНЫХ ЭНЕРГОСИСТЕМ ФРАУНГОФЕРА РАЗРАБОТАЛИ СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ С КПД 46 % И ЭТО НОВЫЙ МИРОВОЙ РЕКОРД
19. ↑ New world record for solar cell efficiency at 46 % — Fraunhofer ISE
20. ↑ All-silicon spherical-Mie-resonator photodiode with spectral response in the infrared region
21. ↑ Б. Берланд. Фотоэлементы уходят за горизонт: Оптические ректенны солнечных батарей (англ.). Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии США (2003). Дата обращения: 4 апреля 2015.
22. ↑ Краснок А Е, Максимов И С, Денисюк А И, Белов П А, Мирошниченко А Е, Симовский К Р, Кившарь Ю С. Оптические наноантенны // Успехи физических наук. — 2013. — Т. 183, № 6. — С. 561–589. — doi:10.3367/UFNr.0183.201306a.0561.
23. ↑ Александр Дубов. Физики выдавили из солнечных батарей дополнительную энергию (неопр.). nplus1.ru. Дата обращения: 25 апреля 2018.
24. ↑ Александр Дубов. Химики продлили жизнь горячим электронам в перовскитных батареях (неопр.). nplus1.ru. Дата обращения: 20 июня 2018.
25. ↑ Софья Алимова. Российские ученые разработали новый материал для солнечных батарей (неопр.). Народные Новости России. Дата обращения: 14 мая 2019.
26. ↑ ^{1 2 3} Pavel A. Troshin, Vladimir P. Fedin, Maxim N. Sokolov, Keith J. Stevenson, Nadezhda N. Dremova. Polymeric iodobismuthates {[Bi3I10} and {[BiI4]} with N-heterocyclic cations: promising perovskite-like photoactive materials for electronic devices] (англ.) // Journal of Materials Chemistry A. — 2019-03-12. — Vol. 7, iss. 11. — P. 5957–5966. — ISSN 2050-7496. — doi:10.1039/C8TA09204D.
27. ↑ В России разработали новый полупроводник для солнечных батарей. Он не токсичный и очень эффективный! — Хайтек (рус.). hightech.fm. Дата обращения: 14 мая 2019.
28. ↑ В России создали новый полупроводниковый материал для солнечных батарей (неопр.). ТАСС. Дата обращения: 14 мая 2019.
29. ↑ Ученые Сколтеха разработали новые полупроводниковые материалы для электроники (неопр.). naked-science.ru. Дата обращения: 14 мая 2019.
30. ↑ Максимальные значения КПД фотоэлементов и модулей, достигнутые в лабораторных условиях (неопр.) (недоступная ссылка). Nitol Solar Limited. Архивировано 17 июля 2008 года.
31. ↑ Лапаева Ольга Федоровна. Трансформация энергетического сектора экономики при переходе к энергосберегающим технологиям и возобновляемым источникам энергии (рус.) // Вестник Оренбургского государственного университета. — 2010. — Вып. 13 (119).
32. ↑ David Szondy. Stanford researchers develop self-cooling solar cells. (англ.). gizmag.com (25 July 2014). Дата обращения: 6 июня 2016.
33. ↑ Производство фотоэлектрического солнечного модуля (неопр.). Архивировано 25 июня 2012 года.
34. ↑ Bloomberg New Energy Finance Tier 1 module maker list, Q2 2016

Ссылки

Solars — Tau Ceti Station Wiki

Альтернативный источник питания[править]

Довольно часто солнечными батареями просто пренебрегают за ненадобностью и из-за того, что настраивать их чуть-чуть опасно. НО, стоит отметить, что это самый безопасный способ для поддержания энергии на всей станции. Если станции не хватает энергии, то солнечные батареи — отличная альтернатива (если, конечно, поддерживать их в нормальном состоянии) другим источникам. Так же они могут послужить и источником питания для APC, что связан с сингулярным двигателем до тех пор, пока тот не будет настроен.

Местоположение[править]

На станции всего четыре солнечных батареи. Ближайшая находится западнее инженерного отсека, вторая находится на западе от брига, третья находится севернее от РнД, четвертая находится на юго-востоке, недалеко от медбэя.

Подключаем солнечные панели[править]

Вам понадобится:

Изначально ни одна из четырех солнечных батарей не подключена к станции. Вам нужно будет подключить панели и солнечные трекера к проводам, идущим от станции.

Используйте провода чтобы подключить все солнечные панели и трекер который служит для управления панелями.

Калибруем солнечные панели[править]

После того, как вы подключили провода, необходимо откалибровать трекинг солнечных панелей для отлова солнечного света. Станция вращается на орбите, а это значит, что панели должны поворачиваться лицом к солнцу. Подойдите к компьютеру управления солнечными панелями (Solar Control) и поставьте автотрекинг. После этого, вы увидите значение от 0 до 359 которое указывает текущее положение солнечных панелей в градусах.

• 0 degrees = North
• 90 degrees = East
• 180 degrees = South
• 270 degrees = West

В принципе, автотрекинг это оптимальный вариант, на ручное управление стоит переходить только когда будет разрушен модуль трекинга.

Важно отметить, что СТАНЦИЯ БЛОКИРУЕТ СОЛНЕЧНЫЙ СВЕТ! Это единственный недостаток солнечных батарей. Когда панели повернуты к солнцу, они выдают максимум 90 000 Вт.

Если панели не приносят энергии, то это значит что солнце находится на другой стороне станции и она затеняет солнце, цикл вращения занимает около пяти минут.

Что нужно знать о SMES[править]

• 1. SMES не будет заряжаться, если значение входящей энергии (Input Level) выше, чем фактический приход энергии.
• 2. Если заряд SMES падает до 0% он прекращает подавать питание на станцию, даже если он будет заряжаться снова — необходимо ручное включение.
• 3. Если нагрузки сети (Output Load) равна подаче энергии от SMES (Output Level) — значит станции нужно больше энергии, чем она получает в данный момент.

Серьезной ошибкой является установка значения Input 90000 Вт и больше (объем производства энергии при максимальном солнечном свете), поэтому ставьте на вход значение, близкое к 80,000 Вт. По крайней мере это будет работать. Солнечные SMES стартуют с 20% заряда, но если двигатель выключен то станция исчерпает ее до 0% в считанные минуты.

Настройка SMES[править]

После калибровки трекинга, подойдите к SMES и настройте его так:

Charging: Auto

Input: 80,000 Вт

Output: OFF (при нулевом запасе энергии выставляется автоматически)

SMES перестанет отдавать энергию и начнет заряжаться (при достаточном количестве солнечного света). Подождите пока он не зарядится хотя бы на 10% (этот запас необходимо иметь для стабильной отдачи энергии в те моменты, когда панели будут в тени от солнца) и после этого включайте отдачу энергии на станцию. Если SMES вырубится, то вам придется включить его вручную. Пока SMES заряжается, вы можете подключить другие панели на станции.

Если запущен двигатель сингулярности (или другой основной источник энергии), то вы можете не включать SMES’ы на отдачу, накопленная ими энергия может пригодиться потом.

Есть несколько опасностей подстерегающих вас при настройке солнечных панелей, один из них — поражение электрическим током! Не забывайте надевать изоляционные перчатки во избежании травм или даже смерти.

Скорее всего настраивать панели вы будете в одиночку, поэтому вы уязвимы для предателей или космических карпов. И наконец вы просто можете выпасть в космос. Если это случилось, бросьте что нибудь в противоположном направлении для полета обратно.

Сравнение монокристаллических и поликристаллических солнечных батарей

Итак, какая солнечная батарея лучше — монокристаллическая или поликристаллическая? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно сначала разобраться, а чем же они отличаются?

На фото ниже представлены два основных типа:

Монокристаллический элемент

Поликристаллический элемент

Первое, что бросается в глаза, это внешний вид. У монокристаллических элементов углы скругленные и поверхность однородная. Скругленные углы связаны с тем, что при производстве монокристаллического кремния получают цилиндрические заготовки. Однородность цвета и структуры монокристаллических элементов связана с тем, что это один выращенный кристалл кремния, а кристаллическая структура является однородной.

В свою очередь, поликристаллические элементы имеют квадратную форму из-за того, что при производстве получают прямоугольные заготовки. Неоднородность цвета и структуры поликристаллических элементов связана с тем, что они состоят из большого количества разнородных кристаллов кремния, а также включают в себя незначительное количество примесей.

Второе и наверное главное отличие — это эффективность преобразования солнечной энергии. Монокристаллические элементы и соответственно панели на их основе имеют на сегодняшний день наивысшую эффективность — до 22% среди серийно выпускаемых и до 38% у используемых в космической отрасли. Монокристаллический кремний производится из сырья высокой степени очистки (99,999%).

Серийно выпускаемые поликристаллические элементы имеют эффективность до 18%. Более низкая эффективность связана с тем, что при производстве поликристаллического кремния используют не только первичный кремний высокой степени очистки, но и вторичное сырье (например, переработанные солнечные панели или кремниевые отходы металлургической промышленности). Это приводит к появлению различных дефектов в поликристаллических элементах, таких как границы кристаллов, микродефекты, примеси углерода и кислорода.

Эффективность элементов в конечном счете отвечает за физический размер солнечных панелей. Чем выше эффективность, тем меньше будет площадь панели при одинаковой мощности.

Третье отличие — это цена солнечной батареи. Естественно, цена батареи из монокристаллических элементов немного выше в расчете на единицу мощности. Это связано с более дорогим процессом производства и применением кремния высокой степени очистки. Однако это различие незначительно и составляет в среднем около 10%.

Итак, перечислим основные отличия монокристаллических и поликристаллических солнечных батарей:

• Внешний вид.
• Эффективность.
• Цена.

Как видно из этого перечня, для солнечной электростанции не имеет никакого значения, какая солнечная панель будет использоваться в ее составе. Главные параметры — напряжение и мощность солнечной панели не зависят от типа применяемых элементов и зачастую можно найти в продаже панели обоих типов одинаковой мощности. Так что окончательный выбор остается за покупателем. И если его не смущает неоднородный цвет элементов и немного большая площадь, то вероятно он выберет более дешевые поликристаллические солнечные панели. Если же эти параметры имеют для него значение, то очевидным выбором будет немного более дорогая монокристаллическая солнечная панель.

В заключении хочется отметить, что по данным Европейской ассоциации EPIA в 2010 году производство солнечных батарей по типу применяемого в них кремния распределилось следующим образом:

1. поликристаллические — 52,9%
2. монокристаллические — 33,2%
3. аморфные и пр. — 13,9%

Т.е. поликристаллические солнечные батареи по объему производства занимают лидирующие позиции в мире.

 

Надеемся, приведенные выше советы помогут Вам сделать выбор!

Electric charge/ru — Kerbal Space Program Wiki

Electric charge Электрический заряд
Плотность		Нет
Передаваемый		Да
Способ истечения		Везде
Стоимость		Нет
С версии		0.18.0

Электрический заряд (англ. «Electric charge»), также называемый Электричество (англ. «electricity») или Энергия (англ. «energy») — это ресурс, который необходим для работы различным деталям в игре. Он критически важен для беспилотных летательных аппаратов, которые, в основном, неуправляемы без электрического заряда. Однако, пилотируемые летательные аппараты также нуждаются в некотором количестве электричества, в первую очередь — для маховиков.

Источники

Вид	Наименование	Выдаваемая электроэнергия	Использование топлива
Ракетные двигатели	LV-T30 Liquid Fuel Engine/ru	7,0 ⚡/с	1,691 /⚡
	LV-T45 Liquid Fuel Engine/ru	6,0 ⚡/с	1,835 /⚡
	Toroidal Aerospike Rocket/ru	5,0 ⚡/с	1,828 /⚡
	LV-N Atomic Rocket Motor/ru	5,0 ⚡/с	0,3055 /⚡
	Rockomax «Poodle» Liquid Engine/ru	8,0 ⚡/с	1,436 /⚡
	Rockomax «Skipper» Liquid Engine/ru	10,0 ⚡/с	3,782 /⚡
	Rockomax «Mainsail» Liquid Engine/ru	12,0 ⚡/с	7,715 /⚡
	Kerbodyne KR-2L Advanced Engine/ru	12,0 ⚡/с	11,176 /⚡
	S3 KS-25×4 Engine Cluster/ru	12,0 ⚡/с	15,102 /⚡
Воздушно­-реактивные двигатели	Basic Jet Engine/ru	4,0 ⚡/с	0,0239 /⚡
	TurboJet Engine/ru	5,0 ⚡/с	0,0716 /⚡

генераторы переменного тока на двигателях

На множестве ракетных и воздушно-реактвных двигателей установлены генераторы переменного тока, которые производят электричество. Точное значение варьируется в зависимости от уровня дросселя, а не работающие двигатели — не производят электричество. Таблица справа показывает двигатели, которые производят электричество, его количество на полной тяге и использование топлива в вакууме. Воздушно реактивные двигатели производят электричество только при снабжении поступающим воздухом.

Солнечные панели

Спутник с солнечными панелями.

Солнечные батареи — легковесный источник электроэнергии. Однако, им необходим прямой солнечный свет для работы, таким образом, они не производят электричества на ночной стороне планеты, в тени космического корабля или во время солнечных затмений, несмотря на то, что аппарат освещен во время затмения. Из-за этой ненадежности, рекомендуется создать некоторое хранилище энергии в качестве буфера при использовании в аппарате исключительно солнечных батарей.

Все панели, исключая Фотоэлектрические панели «OX-STAT» нуждаются в раскрытии с использованием меню, открываемого щелчком правой кнопки мыши или групп механизации, перед тем как они будут вырабатывать энергию. Раскрытые солнечные панели очень хрупкие и легко разрушаются при столкновении или испытании атмосферного сопротивления, таким образом, они должны быть закрыты во время взлета, баллистического спуска, или входа в атмосферу.

Выход энергии у солнечных батарей зависит от их ориентации по отношению к Керболу. Исключая размещаемые на корпусе Фотоэлектрические панели «OX-STAT», все панели могут автоматически вращаться вокруг одной оси для того, чтобы быть обращенными к солнцу как можно больше. Переориентирование аппарата для нацеливания панелей на солнце вручную и устранения теней на них, также улучшит производство электроэнергии.

Генерируемая мощность также уменьшится с увеличением расстояния до Кербола, и быстрее, чем вследствие настоящего закона обратных квадратов, по опыту — это кривая сплайна 3 прямоугольных кусков, определенных в 4 точках:

Дистанция (м.)	Мощность	Комментарии
0	10x
13,599,840,256	1x	Орбита вокруг Кербина
68,773,560,320	0.5x	Главная полуось Джула
206,000,000,000	0x	Почти в три раза больше орбиты Джула

Радиоизотопный термоэлектрический генератор

Радиоизотопный термоэлектрический генератор»PB-NUK» — постоянный и надежный источник энергии, который совсем не требует солнечного света и является намного более стойким к нагрузкам от аэродинамического сопротивления, чем солнечные батареи. К сожалению, он имеет очень непрактичную форму и значительно тяжелее, чем солнечные батареи с сопоставимым выходом электричества.

Пусковые фиксаторы

Пусковые мачты «TT18-A» предоставляют присоединенному аппарату 1.0 единиц энергии в секунду, когда аппарат зафиксирован, и, таким образом, предотвращают исчерпывание энергии у аппарата на стартовом столе.

Хранение

Хранение электрического заряда помогает аппарату существовать дольше без получения электроэнергии, работая с максимальными нагрузками (подобно передаче научных результатов) или устранить промежутки времени без энергии, когда солнечные батареи не могут применяться. В следующих деталях можно хранить электроэнергию:

• Беспилотные командные модули предлагают очень низкую емкость и постоянно расходуют энергию.
• Пилотируемые командные модули предлагают значительную емкость при хранении и не расходуют энергию (до тех пор, пока не используются маховики или Система Автоматической Стабилизации), но они — относительно большие и тяжелые..
• Батареи — небольшие и одновременно предлагают высокую емкость при хранении. Все они имеют некое соотношение емкость/масса в 50 г/⚡ или 20 ⚡/кг.
• Функционально «Probodobodyne RoveMate» похож на большую батарею небольшой емкости.

Все хранилища электроэнергии, доступные аппарату, полностью заполнены при пуске.

Потребление и использование

Если у беспилотного летательного аппарата заканчивается доступный электрический заряд, он становится полностью не функциональным и все его детали теряют управление (особенно, это касается моторизованных солнечных батарей, которые, возможно, позволили бы ему восстанавливаться). Однако, он все еще может быть сохранен, если другой аппарат пристыкуется к нему и предоставит ему электричество (используя либо стыковочный порт, либо Улучшенный Модуль Захвата), или если кербанавт при работе вне корабля вручную раскроет солнечные панели.

Ссылки

Ячейка Гретцеля — Википедия — Энергоцентр

5.12.2011

Цветосенсибилизированные (цветочувствительные) солнечные батареи — фотоэлектрохимические ячейки, в которых используются фоточувствительные мезопористые оксидные полупроводники с широкой запрещённой зоной. Эти ячейки открыты в 1991 году М.Гретцелем (Michael Graetzel) и др.1), по имени которого и получили название ячеек Гретцеля.

Солнечные батареи этого типа многообещающи, поскольку изготавливаются из дешёвых материалов и не требуют сложной аппаратуры при производстве. Ячейки имеют простую структуру, состоят из двух электродов и йодсодержащего электролита. Один электрод состоит из высокопористого насыщенного красителем диоксида титана ( TiO2), нанесённого на прозрачную электропроводящую подложку. Другим электродом является просто прозрачная электропроводящая подложка. Работа ячейки часто сравнивается с фотосинтезом, поскольку оба процесса используют окислительно-восстановительную реакцию, протекающую в электролите. Эффективность преобразования энергии в ячейке ещё не достигла уровня кремниевых солнечных батарей. В настоящее время она составляет около 10%. Теоретически возможно достичь уровня в 33%.

Солнечный свет поступает сквозь электропроводящий стеклянный электрод, насыщенный красителем, где поглощается. Когда краситель поглощает свет, один из электронов его молекулы переходит из основного состояния в возбуждённое состояние. Это явление называется «фотовозбуждение». Возбуждённый электрон перемещается от красителя в зону проводимости TiO2. Переход происходит очень быстро; он занимает только 10−15секунды. В TiO2 электрон диффундирует через TiO2-плёнку, достигает стеклянного электрода и далее по проводнику стекает во второй электрод. Молекула красителя с потерей электрона окисляется. Восстановление молекулы красителя в первоначальное состояние происходит путём получение электрона от йодид-иона, превращая его в молекулу йода, которая в свою очередь диффундирует к противоположному электроду, получает от него электрон и снова становится йодид-ионом. По такому принципу цветосенсибилизированная солнечная батарея преобразует солнечную энергию в электрический ток, протекающий по внешнему проводнику.

В качестве альтернативы традиционной неорганической фотоэлектроэнергетике, цветосенсибилизированные солнечные батареи используют слой инкапсулированных частиц в сочетании с высокопроводящей ионной жидкостью. Ионные жидкости, показывающие высокую эффективность конверсии при использовании в этих новых солнечных батареях, термически и химически не стабильны и способны терять эффективность. Но исследователи из Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (Лозанна, Швейцария) достигли успеха, используя в качестве новой устойчивой ионной жидкости — 1-этил-3-метилимидазолинтетрацианоборат (EMIB(CN)4), достигли уровня эффективности преобразования энергии 7% при полной освещённости даже после термического или светового старения.

Для подтверждения химической и термической стабильности их солнечных батарей исследователи подвергали устройство нагреванию до 80 °C в темноте на протяжении 1000 часов, а затем на свету при 60 °C в течение тех же 1000 часов. После нагревания в темноте и на свету 90% исходной фотоэлектрической эффективности сохранилось — впервые такая превосходная термическая стабильность наблюдалась для жидкого ионного электролита с высокой эффективностью конверсии. В противоположность кремниевым солнечным батареям, чья производительность падает с ростом температуры, цветосенсибилизированные солнечные батареи испытывают лишь незначительное изменение, когда их температура возрастает от комнатной до 60 °C.

Технология тонкопленочных солнечных элементов с применением ТіО2, на базе которых можно делать существенно более емкие и дешевые солнечные батареи для использования на массовом рынке. Ячейка с использованием покрития диоксила титана.

[править] Ссылки M. Graetzel Сенсибизизатор переноса заряда с высокомолярным коэффициентом затухания и его применение в цветосенсибилизированных солнечных батареях 1)Brian O’Regan & Michael Graetzel, Nature, 353 (24), 737 — 740 (24 October 1991). A. Kay, M. Gratzel, J. Phys. Chem. 97, 6272 (1993). G.P. Smestad, M. Gratzel, J. Chem. Educ. 75, 752 (1998).madarchod [править] Внешние ссылки Солнечные батареи за бесценок — Интервью 2006 года с изобретателем Michael Gratzel для TechnologyReview Швейцарцы создали рекордные солнечные ячейки на красителях — Новая панель обладает зелёным оттенком — она поглощает участок спектра с наибольшей энергией.

Источник: ru.wikipedia.org

Атомная энергетика. Конечно, АЭС

Энергия — основа существования человечества. Все сферы деятельности человека, все блага цивилизации требуют расхода энергии.

В наше время атомная энергия используется в различных отраслях экономики. Военные строят мощнейшие подводные лодки и надводные крейсеры, работающие на ядерной энергии. Мирный атом участвует в поисках различных полезных ископаемых. Радиоактивные изотопы широко применяются в сельском хозяйстве, медицине и биологии, освоении космоса.

12.12.2011

Солнечная панель — Factorio Wiki

Рецепт

10 + 5 + 15 + 5 → 1

Всего сырых

28,75 + 27,5 + 15 + 5

Рецепт

10 + 5 + 15 + 5 → 1

Всего сырых

47.5 + 65 + 30 + 5

Цвет карты
Здоровье	200
Размер стопки	50
Размеры	3 × 3
Выходная мощность	60 кВт (полный дневной свет) 42 кВт (средний)
Горное время	0.1
Опытный образец	солнечная панель
Внутреннее имя	солнечная панель
Требуемые технологии
Производитель
Потребляется

Панели солнечных батарей — это неограниченный источник бесплатной энергии, не загрязняющий окружающую среду.В светлое время суток каждая панель обеспечивает максимальный уровень мощности 60кВт. Вырабатываемая мощность будет линейно увеличиваться / уменьшаться в сумерках и на рассвете, а ночью энергия не вырабатывается. Это означает, что одна солнечная панель вырабатывает в среднем 42 кВт за один дневной и ночной цикл.

Энергетический менеджмент

Как уже говорилось, солнечные панели производят энергию только днем, но вы, вероятно, захотите, чтобы ваша фабрика работала и ночью. Аккумуляторы можно заряжать от солнечных батарей в течение дня для питания базы в ночное время.

Аккумуляторы — не единственный способ работать с солнечной энергией. Иногда более экономично просто избегать потребления энергии в ночное время. Например, если вы приведете в действие несколько электрических сверл и электропечей для производства железных и медных листов, вы сможете построить больше сверл и печей, чем вам действительно нужно, и хранить излишки металла в течение дня. Ночью вы можете выключить сверлильные станки и печи и позволить фабрике работать с хранящимися пластинами. Вместо того, чтобы накапливать энергию, вы будете хранить то, для чего она используется.Самый простой способ добиться этого — подключить все вытяжки и печи к электрической сети с ровно достаточным количеством солнечных панелей, чтобы они работали в течение дня, и держите эту сеть подальше от основной электрической сети вашего завода.

Банкноты

• Одна солнечная панель выдает в среднем 42 кВт в день и требует 0,84 аккумулятора для поддержания постоянной выходной мощности в течение ночи.
• Требуется 23,8 солнечных панелей для работы 1 МВт фабрики , а заряжает 20 аккумуляторов, чтобы поддерживать этот 1 МВт в течение ночи.

Достижения

История

• 0,13,2 :
  • Изменены технические требования с Adv. Электроника в Электронику.

• 0.12.11 :
  • Энергия солнечной панели теперь распределяется между всеми сетями, к которым она подключена.

• 0.12.0 :
  • Массовая оптимизация логики солнечных панелей.

• 0.11.0 :
  • Значительно снижена скорость изготовления до 10 секунд с 0,5 секунды.

• 0.7.1 :
  • Предварительно научный пакет изготовленных солнечных панелей 3.

• 0,5,0 :
  • Значок «Отключен» отображается, когда не подключено ни к одному устройству передачи энергии.

• 0,3,0 :
  • Новая графика для солнечных батарей.

• 0.2.1 :
  • Приоритет энергопотребления изменен на потребление сначала от солнечной панели.

См. Также

Солнечный генератор — RimWorld Wiki

Солнечный генератор

Вырабатывает электричество за счет солнечного света. Не работает в темноте.

---

Базовая статистика

Тип

Здания — Мощность

HP

300

Рыночная стоимость

295 ^{[Примечание]}

Воспламеняемость

70%

Размещаемый

Да

Размер

4 ˣ 4

Мощность

+ 1700 Вт

Эффективность покрытия

50%

Создание

Требуемый навык

Строительство 6

Работа на выполнение

2,500 тиков (41.67 секунд)

Ресурсы для создания

100 + 3

Деконструировать yield

75 + 2

Солнечный генератор обеспечивает мощность до 1700 Вт от солнечного света. У него гораздо меньше места, чем у ветряной турбины, но он не работает ночью или во время затмения. Он может быть размещен в запретной зоне ветряной турбины без воздействия на турбину. Солнечные генераторы можно защитить, окружив их стенами, но для работы они должны оставаться без крыши.

Приобретение

Солнечные панели можно построить только после завершения исследования солнечных панелей. Для каждого солнечного генератора требуется 100 единиц стали, 3 компонента, 2500 тиков (41,67 секунды) и навык строительства 6.

Analyis

Выходная мощность напрямую зависит от дневного уровня освещенности. Например, при 50% дневном свете солнечный генератор производит 850 Вт из своих 1700 Вт максимум. Батареи — полезное дополнение к солнечным генераторам, поскольку они будут накапливать энергию в течение дня и поддерживать работу базы в ночное время.

Солнечные генераторы работают только с мировым уровнем освещенности; свет от обычных источников, таких как торшер или солнечная лампа, не будет работать на них. Широта вашего начального положения будет влиять на солнечные циклы, при этом зоны экватора дают стабильную мощность, а северный полюс изо всех сил пытается достичь максимальной мощности.

При ударе молнии вырабатывается небольшое количество энергии.

---

Как работают солнечные батареи? | Фотоэлектрические элементы

Проще говоря, солнечная панель работает, позволяя фотонам или частицам света выбивать электроны из атомов, создавая поток электричества.Солнечные панели на самом деле состоят из множества небольших блоков, называемых фотоэлектрическими элементами. (Фотоэлектрические элементы просто означают, что они преобразуют солнечный свет в электричество.) Многие элементы, соединенные вместе, составляют солнечную панель.

Каждый фотоэлектрический элемент представляет собой сэндвич, состоящий из двух пластин полупроводящего материала, обычно кремния — того же материала, что и в микроэлектронике.

Для работы фотоэлектрическим элементам необходимо создать электрическое поле. Подобно магнитному полю, которое возникает из-за противоположных полюсов, электрическое поле возникает, когда противоположные заряды разделены.Чтобы получить это поле, производители «смешивают» кремний с другими материалами, придавая каждому кусочку сэндвича положительный или отрицательный электрический заряд.

В частности, они вводят фосфор в верхний слой кремния, который добавляет к этому слою дополнительные электроны с отрицательным зарядом. Между тем нижний слой получает дозу бора, что приводит к меньшему количеству электронов или положительному заряду. Все это складывается в электрическое поле на стыке между слоями кремния. Затем, когда фотон солнечного света выбивает электрон, электрическое поле выталкивает этот электрон из кремниевого перехода.

Пара других компонентов ячейки превращает эти электроны в полезную энергию. Металлические проводящие пластины по бокам ячейки собирают электроны и переносят их на провода. В этот момент электроны могут течь, как любой другой источник электричества.

Недавно исследователи создали ультратонкие гибкие солнечные элементы толщиной всего 1,3 микрона — примерно 1/100 ширины человеческого волоса — и в 20 раз легче листа офисной бумаги. На самом деле, элементы настолько легкие, что могут находиться на вершине мыльного пузыря, и при этом они производят энергию с такой же эффективностью, как и солнечные элементы на основе стекла, сообщили ученые в исследовании, опубликованном в 2016 году в журнале Organic Electronics.Такие более легкие и гибкие солнечные элементы могут быть интегрированы в архитектуру, аэрокосмические технологии или даже в носимую электронику.

Существуют и другие типы технологий солнечной энергии, в том числе солнечная тепловая энергия и концентрированная солнечная энергия (CSP), которые работают иначе, чем фотоэлектрические солнечные панели, но все они используют энергию солнечного света для производства электричества или нагрева воды или воздуха. .

Примечание редактора : эта статья была первоначально опубликована 7 декабря.16 декабря 2013 г., и 6 декабря 2017 г. он был обновлен, чтобы включить последние достижения в области солнечных технологий.

Оригинальная статья о Live Science.

Index.php? Title = солнечная панель — Industrial-Craft-Wiki

v · d · eIndustrialCraft² Stuff
1 Armor Шлем • Нагрудник • Поножи • Ботинки Nano Шлем • Нагрудник • Поножи • Ботинки • Очки ночного видения Quantum Шлем • Бронежилет • Леггинсы • Ботинки Hazmat Шлем • Нагрудник • Поножи • Ботинки Утилита BatPack • Advanced Batpack • Energypack • CF Backpack • Composite Vest • Jetpack • Electric Jetpack • Solar Helmet • Static Boots
Сельское хозяйство 03 Зерновые культуры • Матрон • Зерноуборочный комбайн • Бочка для выпивки Предметы Мешок для семян • Каменная кружка • Урожайный анализатор • Электрическая мотыга • Мастерок для прополки • Удобрение • Ячейка для гидратации • Зерновой порошок • Weed-EX Урожай Кофейный порошок • Хмель • Терра Бородавка • Кофе • Ром • Пиво
Энергия и проводка Кабели Оловянный кабель • Медный кабель • Золотой кабель • Стекловолоконный кабель • Высоковольтный кабель • Разветвительный кабель ЕС • Кабель детектора ЕС Блоки для хранения ЕС BatBox • CESU • MFE • MFSU EU Charge Pads BatBox • CESU • MFE • MFSU Единицы хранения Ячейка с электролизованной водой • Одноразовая батарея • Повторная батарея • Усовершенствованная аккумуляторная батарея • Кристалл энергии • Кристалл лапотрона • Элемент отладки Зарядка RE-Battery • Advanced RE-Battery • Энергетический кристалл • Lapotron Crystal Трансформаторы LV-трансформатор • MV-трансформатор • HV-трансформатор • EV-трансформатор
Машины Компоненты Базовый корпус машины • Усовершенствованный корпус машины • Электронная схема • Усовершенствованная схема • Реакторная камера • Лезвие для резки блоков (железо) • Лезвие для резки блоков (очищенное железо) • Лезвие для резки блоков (алмаз) Сборщики Шахтер • Продвинутый горнорабочий • Насос • Горнодобывающая труба Генераторы Генератор • Полужидкий генератор • Геотермальный генератор • Солнечная панель • Водяная мельница • Ветряная мельница • Ядерный реактор • Радиоизотопный термоэлектрический генератор Процессоры Железная печь • Электропечь • Индукционная печь • Мацератор • Компрессор • Экстрактор • Ресайклер • Формовщик металла • Установка для промывки руды • Термическая центрифуга • Консервная машина • Завод по розливу • Машина для производства твердых консервов • Конденсатор • Машина для резки блоков UU-Matter Производство Сканер • Хранение образцов • Репликатор • Изготовитель массы Утилита Электролизер • Намагничиватель • Личный сейф • Телепорт • Катушка Тесла • Trade-O-Mat • Energy-O-Mat • Регулятор жидкости • Распределитель жидкости • Солнечный дистиллятор • Буфер для предметов • Электрическая сортировочная машина Обновления Обновление для оверклокера • Обновление накопителя энергии • Обновление трансформатора • Обновление эжектора • Обновление с ускорением • Обновление эжектора жидкости • Обновление инвертора сигналов Redstone Teraforming Терраформер • TFBP — Охлаждение • TFBP — Выращивание • TFBP — Опустынивание • TFBP — Flatification • TFBP — Орошение • TFBP — Гриб Тепловое оборудование Компоненты Теплопровод • Медный котел Производители Генератор твердого тепла • Генератор жидкого тепла • Генератор радиоизотопного тепла • Электрический генератор тепла • Жидкостный теплообменник Приемники Генератор Стирлинга • Ферментер • Парогенератор • Доменная печь Вращающееся оборудование Компоненты Валы Железо • Очищенное железо Лопасти ротора Дерево • Железо • Сталь (Рафинированное железо) • Углерод Роторы кинетического редуктора Дерево • Чугун • Сталь (рафинированное железо) • Углерод Лопатка паровой турбины • Паровая турбина Производители Кинетический ветрогенератор • Кинетический генератор воды • Кинетический парогенератор • Электрический кинетический генератор • Ручной кинетический генератор Акцепторы Кинетический генератор • Поворотный стол
Компоненты ядерного реактора Компоненты Multiblock Сосуд под давлением реактора • Люк доступа к реактору • Порт жидкости реактора • Порт Редстоуна реактора Охлаждение Отвод тепла • Отвод тепла реактора • Улучшенный отвод тепла • Отвод тепла компонентов • Разогнанный отвод тепла • Конденсатор RSH • Конденсатор LZH Управление теплом Теплообменник • Теплообменник реактора • Усовершенствованный теплообменник • Компонентный теплообменник • Ячейка охлаждающей жидкости 10k • Ячейка охлаждающей жидкости 30k • Ячейка охлаждающей жидкости 60k Покрытие Покрытие реактора • Покрытие реактора защитной оболочки • Покрытие реактора теплоемкости Радиоактивный Топливный стержень (пустой) Уран Топливный стержень (уран) • Двойной топливный стержень (уран) • Четвертый топливный стержень (уран) Обедненный уран Топливный стержень (обедненный уран) • Двойной топливный стержень (обедненный уран) • Четвертый топливный стержень (обедненный уран) MOX Топливный стержень (MOX) • Двойной топливный стержень (MOX) • Четвертый топливный стержень (MOX) Обедненный MOX Топливный стержень (обедненный MOX) • Двойной топливный стержень (обедненный MOX) • Четвертый топливный стержень (обедненный MOX) Другое Пеллеты РИТЭГа • Топливный стержень (литий) • Топливный стержень (тритий) Отражатели Отражатель нейтронов • Толстый отражатель нейтронов
Зола • Шлак Ресурсы Raw Медная руда • Оловянная руда • Свинцовая руда • Урановая руда • Клейкая смола • Саженец каучукового дерева • Резиновая древесина • Базальт • Лом Очищенный Металлы Пыль • Медь • Медный блок • Олово • Оловянный блок • Бронза • Бронзовый блок • Свинец • Свинцовый блок • Серебро • Очищенное железо • Блок очищенного железа Неметаллическая пыль Камень • Глина • Угольная пыль • Гидратированный уголь • Лазурит • Сера • Обсидиан • Диоксид кремния • Литий • Алмаз • Энергия Другое Резина • Растительный шар • Био-мякина • Контейнер для отходов • Жестяная банка • Железный забор • Индустриальный кредит Продвинутый Слиток из смешанных металлов • Усовершенствованный сплав • Углеродная пластина • Необработанное углеродное волокно • Необработанная углеродная сетка • Угольный шар • Спрессованный угольный шар • Угольный кусок • Промышленный алмаз • Кристаллическая память (необработанная) • Кристаллическая память • UU-вещество • Иридиевая руда • Пластина, армированная иридием Дом Порошок CF • Строительная пена • Стена из строительной пены • Люминатор • Армированный камень • Армированное стекло • Усиленная дверь • Резиновый лист • Липкий изолирующий лист • Строительные леса • Железные леса Уничтожение Промышленный тротил • Динамит • Клейкий динамит Радиоактивный Уран 238 • Крошечная грудка урана 238 • Урановый блок • Уран 235 • Крошечная грудка урана 235 • Обогащенное урановое ядерное топливо • МОКС-ядерное топливо • Плутоний • Крошечная грудка плутония Ремесло Катушка • Электродвигатель • Блок малой мощности • Блок питания • Деревянная токарная заготовка • Чугунная токарная заготовка Пластины Медная пластина • Оловянная пластина • Бронзовая пластина • Железная пластина • Очищенная железная пластина • Свинцовая пластина • Золотая пластина • Лазуритовая пластина • Обсидиановая пластина Плотные пластины Плотная медная пластина • Плотная оловянная пластина • Плотная бронзовая пластина • Плотная железная пластина • Плотная утонченная железная пластина • Плотная свинцовая пластина • Плотная золотая пластина • Плотная лазуритовая пластина • Плотная обсидиановая пластина Кожух предмета Кожух для изделий из меди • Кожух для оловянных изделий • Кожух для изделий из бронзы • Кожух для изделий из железа • Кожух для изделий из рафинированного железа • Кожух для свинцовых изделий • Кожух для изделий из золота Ячейки Пустая ячейка • Универсальная ячейка для жидкости • Ячейка для сжатого воздуха • Ячейка для воды • Ячейка для лавы Жидкости Биомасса • Биогаз • Дистиллированная вода • Хладагент • Горячий хладагент • Лава Пахоехо • Строительная пена • UU-вещество • Пар • Перегретый пар
Инструменты Бронзовый топор • Бронзовая мотыга • Бронзовая кирка • Бронзовая лопата • Бронзовый меч Привод Горное сверло • Алмазное сверло • Иридиевое сверло • Бензопила • Электрический кронштейн для дерева • Электрический гаечный ключ • Ветромер • Сканер наружного диаметра • Сканер OV • Нано-сабля • Горный лазер • Плазменная пусковая установка Передатчики Преобразователь частоты • Dynamite-O-Mote Утилита Инструменты для крафта Кузнечный молот • Резак • Токарный инструмент Прочие инструменты Распылитель CF • Обскуратор • EU-Reader • Маляр • Веревка • Гаечный ключ • Мастерок для прополки Общее Другое Ящик для инструментов • Защитный ящик • Комплект для модернизации MFSU Лодки Резиновая шлюпка • Поврежденная резиновая шлюпка • Каноэ из углеродного волокна • Лодка с электроприводом
Унаследованные предметы Броня LapPack Чертежи Terraformer TFBP — Компрессия Ядерные реакторы Механика и компоненты старого реактора • Уран • Урановая ячейка • Двойная урановая ячейка • Четырехурановая ячейка • Ячейка с почти обедненным ураном • Ячейка с обедненным изотопом • Ячейка с повторным обогащением урана • Нагревательная ячейка Здание CF Pellet Топливо Компрессированные растения • Биоячейка • Биотопливная ячейка • H.Уголь • Угольный элемент H. • Угольный топливный элемент • Топливный бак (пустой) • Топливный бак (заполненный)

Характеристики фотоэлектрических солнечных элементов [Analog Devices Wiki]

Цель:

Цель этой лабораторной деятельности — изучить и измерить характеристики выходного напряжения и тока фотоэлектрической солнечной панели и разработать эквивалентную электрическую модель для использования в компьютерном моделировании.

Фон:

Солнечный элемент представляет собой полупроводниковый диод с PN-переходом, как показано на рисунке 1. Большая площадь поверхности, обозначенная голубым цветом, подвергается воздействию падающей световой энергии. Солнечные элементы обычно покрыты антибликовыми материалами, чтобы они поглощали максимальное количество световой энергии. Обычно к ячейке не применяется внешнее смещение. Когда фотон света поглощается около PN-перехода, образуется пара дырка / электрон. Это происходит, когда энергия фотона превышает ширину запрещенной зоны полупроводника.Встроенное электрическое поле перехода заставляет пару разделиться и направиться к соответствующим клеммам + и -. Энергия света заставляет ток течь во внешней нагрузке, когда ячейка освещена.

Рисунок 1 Структура базового солнечного элемента.

Типичная зависимость напряжения от тока, известная как кривая I / В для PN-диода без подсветки, показана зеленым на рисунке 2. Приложенное напряжение направлено в прямом направлении смещения.Кривая показывает включение и нарастание тока прямого смещения в диоде. Без освещения через диод не протекает ток, если не приложен внешний потенциал. При падающем солнечном свете кривая I / V сдвигается вверх, показывая, что от солнечного элемента к резистивной нагрузке протекает внешний ток, как показано красной кривой.

Рис. 2 Сдвиг кривой I / V солнечного элемента с увеличением падающего света.

Ток короткого замыкания I _SC протекает, когда внешнее сопротивление равно нулю ( В = 0) и является максимальным током, подаваемым солнечным элементом при заданном уровне освещенности.Ток короткого замыкания является функцией площади PN-перехода, собирающей свет. Аналогично, напряжение холостого хода, В _OC , представляет собой потенциал, который возникает на выводах солнечного элемента, когда сопротивление внешней нагрузки очень велико, R _{НАГРУЗКА} = ∞. Для ячеек на основе кремния один PN-переход дает напряжение около 0,5 В. Несколько PN-переходов соединены последовательно в более крупной солнечной панели для получения более высоких напряжений. Фотоэлектрические элементы могут быть организованы в последовательную конфигурацию для формирования небольших модулей, а затем модули могут быть соединены в параллельную последовательную конфигурацию для формирования более крупных массивов.При последовательном соединении ячеек или модулей для получения более высоких выходных напряжений они должны иметь одинаковый номинальный ток (если не ячейка с наименьшей характеристикой тока ограничит конечный ток модуля), и аналогично модули должны иметь одинаковую спецификацию напряжения. при параллельном подключении для создания больших токов. Мощность, подаваемая на нагрузку, конечно, равна нулю на обоих крайних точках кривой I / V и достигает максимума (P _MAX ) при одном значении сопротивления нагрузки.На рисунке 3 P _MAX показан как область заштрихованного прямоугольника.

Рис. 3 Максимальная мощность, отдаваемая солнечным элементом P _MAX , представляет собой площадь самого большого прямоугольника под кривой I / V .

Обычно используемый параметр, который характеризует солнечный элемент, — это коэффициент заполнения, FF, который определяется как отношение P _MAX к площади прямоугольника, образованного V _OC и I _SC .

Эффективность солнечного элемента — это отношение электрической мощности, которую он передает нагрузке, к оптической мощности, падающей на элемент. Максимальный КПД достигается, когда мощность, подаваемая на нагрузку, составляет P _MAX . Падающая оптическая мощность обычно определяется как мощность солнечного света на поверхности земли, которая составляет приблизительно 1 мВт / мм ² . Спектральное распределение солнечного света близко к спектру абсолютно черного тела при 6000 ° C за вычетом спектра атмосферного поглощения.Максимальный КПД? _MAX можно записать как:

Для ячейки определенного размера I _SC прямо пропорционален падающей оптической мощности P _IN . Однако В _OC логарифмически увеличивается с падающей мощностью. Таким образом, мы ожидаем, что общая эффективность солнечного элемента также будет логарифмически увеличиваться с падающей мощностью. Однако тепловые эффекты при высоких концентрациях солнечного света и электрические потери в последовательном сопротивлении солнечного элемента ограничивают повышение эффективности, которое может быть достигнуто.Таким образом, эффективность практических солнечных элементов достигает максимума при некотором конечном уровне концентрации света.

Шунтирующее сопротивление и последовательное сопротивление

Фотоэлектрические элементы можно смоделировать как источник тока, подключенный параллельно диоду, как показано на рисунке 4. Когда нет света, генерирующего какой-либо ток, элемент ведет себя как диод. По мере увеличения интенсивности падающего света фотоэлектрическая ячейка генерирует ток.

В идеальном элементе, где R _SH бесконечен, а R _S равен нулю, ток нагрузки I равен току I _l , генерируемому фотоэлектрическим эффектом, за вычетом тока диода I _D , согласно уравнение:

Где I _S — ток насыщения диода, q — заряд электрона, 1.6 × 10 ^{$ s $ — $ s $ 19} Кулонов, k — постоянная Больцмана, 1,38 × 10 ^{$ — $ s $ 23} Дж / K , T — температура ячейки в градусах Кельвина, и В — измеренное напряжение ячейки, которое либо создается (квадрант мощности), либо прикладывается (смещение напряжения). Более точная модель будет включать в себя два диодных члена, однако мы ограничим модель одним диодом для этого обсуждения.

Расширение уравнения дает упрощенную модель схемы, показанную ниже, и следующее связанное уравнение, где n — коэффициент идеальности диода (обычно между 1 и 2), а R _S и R _SH представляют собой последовательное и шунтирующее сопротивления.

Рисунок 4 Электрическая модель солнечного элемента

Во время работы эффективность солнечных элементов снижается из-за рассеивания мощности через внутренние сопротивления. Эти паразитные сопротивления можно смоделировать как параллельное шунтирующее сопротивление (R _SH ) и последовательное сопротивление (R _S ). Для идеального элемента R _SH будет бесконечным и не будет обеспечивать альтернативный путь для протекания тока, в то время как R _S будет равен нулю, что приведет к отсутствию падения напряжения и потерь мощности перед нагрузкой.Уменьшение R _SH и увеличение R _s приведет к уменьшению коэффициента заполнения (FF) и P _MAX , как показано на рисунке 5. Если R _SH слишком сильно уменьшить, V _OC упадет, а чрезмерное увеличение R _S может привести к падению I _SC .

Рисунок 5 — Эффект изменения R _SH и R _S от идеальности

Можно аппроксимировать последовательные и шунтирующие сопротивления R _S и R _SH по наклону кривой I / V при V _OC и I _SC соответственно.Однако сопротивление при В _OC в лучшем случае пропорционально последовательному сопротивлению, но оно больше, чем последовательное сопротивление. R _SH представлен уклоном I _SC . Обычно сопротивления на I _SC и В _OC будут измерены и отмечены, как показано на рисунке 6.

Рисунок 6 — Получение значений для R _S и R _SH из кривой I / V

Кривые ВАХ для модулей

Для модуля или массива солнечных элементов форма кривой I / V не меняется.Однако он масштабируется в зависимости от количества ячеек, соединенных последовательно и параллельно. Если n — количество ячеек, соединенных последовательно, а m — количество ячеек, подключенных параллельно, а I _SC и V _OC — значения для отдельных ячеек, то ток короткого замыкания для массива равен nI. _SC и напряжение холостого хода мВ _OC . Пример кривой I / V показан на рисунке 8 с общим I _SC около 80 мА и В _OC около 4.2V и P _MAX немного выше 160 мВт.

Рисунок 8, пример I / V солнечной панели и кривые мощности

Материалы:

Лабораторное оборудование ADALM2000
Макетная плата без пайки и комплект перемычек
1 или более солнечных панелей (рекомендуемые типы см. В приложении)
Источник света, предпочтительно полный солнечный свет
1 резистор 10 Ом (R ₁ )
1 резистор 470 Ом ( R ₂ )
1 Силовой транзистор IRF510 NMOS ( M ₁ )
2 1.5 В Батарейки AA или AAA с батарейным отсеком

Направления:

Пользовательские источники питания +/- 5 В и генераторы сигналов в оборудовании ALM2000 могут подавать / потреблять только до 50 мА мА, и все солнечные панели, кроме самых маленьких, могут обеспечивать гораздо больший ток, чем этот. Чтобы измерить эти большие токи, мы должны использовать силовые транзисторы в качестве усилителей тока и предоставить внешние источники напряжения, такие как батареи, которые могут поддерживать более высокий ток.

На своей беспаечной макетной плате постройте схему, показанную на рисунке 9. Эта измерительная установка будет работать для солнечных панелей с напряжением холостого хода менее 5 вольт. Силовой NMOS-транзистор M ₁ вместе с резистором R ₂ действует как истоковый повторитель. Это заставит переменное напряжение, создаваемое генератором формы волны W1, на солнечной панели. Резистор 10 Ом R ₁ используется для измерения тока, протекающего в солнечной панели. Ток солнечной панели протекает от клеммы + через две батареи, B _1,2 , M ₁ и R ₁ обратно на отрицательную клемму, поэтому нет необходимости протекать ни в одном из источников питания Discovery.

Рисунок 9, схема измерения солнечной панели

Канал осциллографа 1 измеряет напряжение солнечной панели с входом 1+, подключенным к клемме + панели, и входом 1-, подключенным к клемме — панели. Канал осциллографа 2 измеряет ток путем измерения напряжения на резисторе 10 Ом R ₁ с входом 2+, подключенным к клемме источника M ₁ , и входом 2-, подключенным к клемме — панели.

Конфигурация, показанная на рисунке 9, может измерять только часть кривой I / V для панелей с напряжением V _OC более 5 В.Его следует использовать для измерения I _SC для любой панели. Для измерения остальной части кривой I / В для панелей с напряжением В _OC до 10 В схему можно изменить, как показано на рисунке 10. Генератор формы сигнала в ALM2000 может качаться максимум до 10 В ( От -5 до +5), так что это будет конечный предел общего диапазона напряжения любых измерений I / В , которые могут быть произведены с использованием этих настроек.

Рисунок 10, схема измерения солнечной панели, В _OC > 5 В

Для панелей с высоким значением V _OC необходимо будет получить данные в каждой конфигурации для получения данных как для I _SC , так и для V _OC .Данные из двух конфигураций можно объединить для получения полной кривой I / V .

Настройка оборудования:

Установите вертикальный масштаб канала осциллографа 1 на 1 В / дел. Вертикальный масштаб канала 2 будет зависеть от максимального тока, который может генерировать ваша панель. Включите режим отображения XY. Установите частоту генератора сигналов от 1 до 20 Гц и горизонтальную развертку так, чтобы отображалась по крайней мере одна полная развертка от 0 до В _OC .

Установите амплитуду генератора сигналов 1 немного выше 5В (от пика до пика).В зависимости от В _GS транзистора NMOS M ₁ , смещение генератора необходимо установить на -2,5 В + В _GS . Это может потребовать небольших экспериментов, чтобы отцентрировать рампу сигнала, приложенную к солнечной панели.

Процедура:

Измерьте размеры панели или ячейки, чтобы определить площадь в мм ² , которая собирает свет. Это понадобится вам, чтобы оценить количество потребляемой мощности солнечного света.В идеале вы должны брать данные на улицу при постоянной температуре и условиях солнечного света — , то есть без облаков. Это не всегда может быть практичным в зависимости от компьютера, используемого с оборудованием Discovery. Окно, выходящее на солнце, подойдет, но лучше открыть окно и убрать шторы или экраны, которые могут уменьшить количество солнечного света. Вы также должны быстро проводить измерения, чтобы избежать нагрева панели от прямых солнечных лучей, которые могут затем изменить характеристики во время сбора данных.Убедитесь, что вы не отбрасываете тени или отражения на панель во время эксперимента. После того, как вы зафиксировали положение панели по отношению к солнцу, она НЕ ДОЛЖНА ПЕРЕМЕЩАТЬСЯ ВО ВРЕМЯ ЭКСПЕРИМЕНТА.

После получения графика I / V с помощью программного обеспечения Waveforms экспортируйте файл данных в формате .csv. Загрузите файл данных .csv в программу анализа данных, такую ​​как MatLab или электронную таблицу (Excel). Вы должны были отрегулировать горизонтальную временную развертку осциллографа, чтобы отображать чуть более одного цикла изменения напряжения.Ваш файл выходных данных, вероятно, будет содержать более одного набора значений напряжения и тока от 0 до В _OC . Вы должны удалить эти лишние данные перед построением графика ваших данных. Не забудьте преобразовать данные напряжения канала 2 в ток, разделив их на значение R ₁ (10 Ом). Вы также должны рассчитать мощность (I * В ) для каждой точки данных. Из ваших кривых I / V рассчитайте значения для коэффициента заполнения, FF, P _MAX , максимальной эффективности η _MAX (на основе приблизительно 1 мВт / мм ² для мощности падающего света) R _S и R _Ш .

Повторите сбор данных для других позиций, где панель обращена в сторону от солнца.

Вопросы:

В своем лабораторном отчете сравните графики зависимости напряжения ( В, ) от тока (А) для каждого положения панели и отметьте любые различия.

Сравните различные максимальные мощности, напряжения, токи и внешнее сопротивление для разных положений панели и прокомментируйте их сравнение.

Прокомментируйте, как на выходную мощность влияет внешнее сопротивление, подключенное к фотоэлектрической панели.

Рассчитайте максимальную выходную эффективность для каждой детали следующим образом:
Максимальная эффективность (%) = (P _MAX / P _IN ) x 100

Прокомментируйте важность размера эффективности.

Измерьте силу тока, протекающего через фотоэлектрическую панель, и выходную мощность фотоэлектрической панели с течением времени. В зависимости от размера вашей панели определите, какой размер фотоэлектрической системы вам нужен, чтобы обеспечить все ежедневные потребности в энергии для типичного домашнего хозяйства.

Каждая произведенная солнечная фотоэлектрическая панель имеет определенные характеристики, связанные с выходной мощностью и током.Ваша солнечная панель рассчитана на то, сколько ватт мощности и сколько миллиампер тока. В этой лабораторной работе вы должны измерить текущий поток на этой панели за 20-минутный период. Вы также должны рассчитать его выходную мощность и выработку энергии с течением времени. Затем вы можете рассчитать, какой размер массива (панели, соединенные параллельно / последовательно) вам потребуется для полного обеспечения энергией, необходимой для типичного дома.

Можете ли вы определить взаимосвязь между выходным напряжением солнечной панели и толщиной экспериментальных «облаков»?

Дополнительные материалы: несколько листов белой полупрозрачной бумаги размером 8 «X 11» (вощеная бумага может быть хорошим выбором), радиационная лампа с лампой 150 Вт, измерительная линейка, кольцевая подставка с зажимами.

В этой части лаборатории будет моделироваться влияние на солнечную панель разного количества облачного покрова с использованием листов прозрачной или полупрозрачной бумаги для имитации толщины облаков. Вы будете искать, существует ли математическая связь между толщиной облака и выходным напряжением панели. Хотя создаваемое напряжение не является истинным показателем собираемой энергии в этой ситуации, оно покажет взаимосвязь, которую мы ищем.

Определите, приведет ли изменение угла наклона вашей панели с течением времени к солнечному свету к значительной экономии ваших счетов за электроэнергию?

Вам понадобится транспортир или инклинометр, чтобы измерить угол наклона панели к падающему солнечному свету.

Многое зависит от количества энергии, теряемой фиксированными фотоэлектрическими системами, потому что они не всегда указывают под оптимальным углом к ​​солнцу. В этой лабораторной работе вы должны изучить, как изменение угла наклона панели влияет на величину тока, производимого панелью, и как это соотносится с типичным счетом за электроэнергию. Вам нужно будет выполнить эту лабораторную работу в то время, когда покров неба очень устойчив. Желательно солнечное небо, но равномерная облачность подойдет.

Для дальнейшего чтения:

http: // ru.wikipedia.org/wiki/Solar_cell
http://en.wikipedia.org/wiki/Theory_of_solar_cells
http://pveducation.org/pvcdrom/characterisation/introduction
http://users.df.uba.ar/sgil/ Physics_paper_doc / paper_phys / e & m / I-V_measure_solar_cell.pdf
Модель солнечного элемента Mathworks: http://www.mathworks.com/help/physmod/elec/ref/solarcell.html?searchHighlight=solar+cell
Модель солнечного элемента Spice: http://www.intusoft.com/nlhtm/nl78.htm#The_Solar_Cell_SPICE_Model

Вернуться к содержанию EPS Lab Activity.

Приложение:

Стандартные условия тестирования — wiki.openmod-initiative.org

Определение

1. «STC означает« Стандартные условия испытаний »и является отраслевым стандартом для условий, при которых испытываются солнечные панели. Используя фиксированный набор условий, все солнечные панели можно более точно сравнивать и оценивать друг относительно друга. Существуют три стандартных условия испытаний:

1.1 Температура ячейки — 25 ° C. Температура самого солнечного элемента, а не температура окружающей среды.

1.2 Солнечное излучение — 1000 Вт на квадратный метр. Это число относится к количеству световой энергии, падающей на данную область в данный момент времени.

1,3 Масса воздуха — 1,5. Это число несколько вводит в заблуждение, поскольку оно относится к количеству света, которое должно пройти через атмосферу Земли, прежде чем достигнет поверхности Земли, и связано в основном с углом наклона Солнца относительно точки отсчета на Земле.Это число сводится к минимуму, когда солнце находится прямо над ним, поскольку свету нужно пройти минимальное расстояние прямо вниз, и увеличивается, когда солнце удаляется от опорной точки и должно идти под углом, чтобы попасть в то же самое место ».

2. «STC означает стандартные условия испытаний и является основным условием тестирования выходной производительности солнечных панелей, используемым большинством производителей и испытательных организаций».

3.STC — это отраслевой стандарт для определения характеристик фотоэлектрических модулей, который определяет температуру элемента 25 ° C и энергетическую освещенность 1000 Вт / м² с воздушной массой 1.5 (AM1.5) спектр.

4. Стандартные условия испытаний создают единообразные условия испытаний, которые позволяют проводить единообразные сравнения фотоэлектрических модулей различных производителей. Условия испытаний определены следующим образом — облучение: 1000 Вт / м², температура: 25 ° C, AM: 1,5 (AM означает воздушная масса, толщина атмосферы; на экваторе, масса воздуха = 1, в Европе ок. 1,5).

Аббревиатура

STC

Синонимы

Супертермс

Фотоэлектрические, фотоэлектрические, солнечные батареи

Подтермы

Источники

Строковое представление «http: // www.sili… php? id = 447 (4.) «слишком длинный.

Автор: Чарли Крюгер; Александр Кравчик

Что такое двусторонние солнечные модули и как они работают?

Двусторонние солнечные модули имеют много преимуществ по сравнению с традиционными солнечными панелями. Электроэнергия может производиться с обеих сторон двустороннего модуля, увеличивая общее производство энергии. Они часто более долговечны, потому что обе стороны устойчивы к ультрафиолету, а проблемы с потенциальной деградацией (PID) снижаются, когда двусторонний модуль без рамки.Затраты на баланс системы (BOS) также снижаются, когда большая мощность может быть произведена из двухсторонних модулей в меньшем размере массива.

Некоторые компании с двусторонними модулями, присутствующими в настоящее время на рынке, включают LG, LONGi, Lumos Solar, Prism Solar, Silfab, Sun Supreme, Trina Solar и Yingli Solar. По мере того как все больше производителей начинают производство, двусторонние модули кажутся нишевым продуктом, входящим в массовую отрасль.

Что такое двусторонний солнечный модуль?

Двусторонние модули Lumos Solar GSX

Двусторонние модули производят солнечную энергию с обеих сторон панели.В то время как традиционные панели с непрозрачным листом являются моноличными, двусторонние модули открывают как переднюю, так и заднюю стороны солнечных элементов. Когда двусторонние модули устанавливаются на поверхность с высокой отражающей способностью (например, белая крыша из TPO или на землю со светлыми камнями), некоторые производители двусторонних модулей заявляют, что производство увеличивается на 30% только за счет дополнительной мощности, генерируемой сзади.

Двусторонние модули бывают разных дизайнов. Некоторые из них в рамке, а другие — без рамки. Некоторые из них имеют двойное стекло, а другие используют прозрачные задние листы.В большинстве используются монокристаллические ячейки, но есть и поликристаллические конструкции. Единственное, что неизменно — это то, что мощность производится с обеих сторон. Существуют безрамные модули с двойным стеклом, которые открывают заднюю часть ячеек, но не являются двусторонними. Истинные двусторонние модули имеют контакты / шины как на передней, так и на задней стороне своих ячеек.

Как устанавливаются двусторонние модули?

Двусторонние модули на одноосном трекере Soltec

Способ установки двустороннего модуля зависит от его типа.Каркасный двусторонний модуль может быть проще установить, чем безрамный, просто потому, что традиционные системы крепления и стеллажа уже адаптированы к каркасным моделям. Большинство производителей двусторонних модулей предоставляют свои собственные зажимы для крепления их конкретной марки, устраняя любые сомнения при установке.

Для бескаркасных двусторонних модулей зажимы модуля часто имеют резиновую защиту для защиты стекла, и необходимо соблюдать особые меры, чтобы предотвратить чрезмерное затягивание болтов и повреждение стекла.

Чем выше наклон двустороннего модуля, тем большую мощность он производит благодаря своим двусторонним свойствам.Двусторонние модули, установленные заподлицо на крыше, блокируют попадание отраженного света на заднюю часть ячеек. Вот почему двусторонние модули лучше работают на плоских коммерческих крышах и наземных массивах, потому что есть больше места для наклона и отражения отраженного света к задней части модулей.

Сама система крепления может повлиять на работу двусторонних модулей. Системы стеллажей с несущими рельсами, обычно закрытые задним листом монофациального модуля, будут затенять задние ряды двусторонних ячеек.Распределительные коробки на двусторонних панелях стали меньше или разделены на несколько блоков, расположенных вдоль края панели, чтобы предотвратить затемнение. Системы крепления и стеллажа, специально отформатированные для двусторонней установки, снимают проблему затенения задней стороны.

SolarWorld ранее производила двусторонние солнечные панели в 2016 году

Каковы перспективы двусторонних модулей?

В прошлом году Винсент Амброуз, генеральный менеджер Canadian Solar в Северной Америке, сообщил Solar Power World , что двусторонние модули действительно будут популярны в ближайшие несколько лет.

«Проблема с двусторонней связью всегда заключалась в непредсказуемости выходной мощности, потому что она зависит от подложки за модулями — белая коммерческая крыша, темная черепица, трава, гравий», — сказал он. «Трудно смоделировать, что это за модуль. собирается производить. Финансовое сообщество становится двусторонним, и структура затрат снижается. В ближайшие два-три года мы узнаем больше об этой технологии ».

Китайский производитель панелей LONGi Solar считает, что мы вступаем в новую эру фотоэлектрических систем, в которой высокоэффективные модули имеют первостепенное значение.Двухсторонняя технология поддерживает концепцию использования качественных материалов для получения высокой энергии.

«Двусторонние модули — это будущее отрасли, — сказал Хунбинь Фанг, технический директор LONGi Solar. «Он унаследовал все преимущества моно модулей PERC: высокая удельная мощность, приводящая к значительной экономии BOS, высокий выход энергии с лучшими характеристиками при слабом освещении и более низким температурным коэффициентом.

No related posts.