러시아의 물리학자들은 태양 전지판의 효율을 20% 향상시켰습니다.

효율성과 재료 및 기술의 관계

태양 전지판은 어떻게 작동합니까? 반도체의 특성을 기반으로 합니다. 그들에게 떨어지는 빛은 원자의 외부 궤도에 위치한 전자 입자에 의해 녹아웃을 생성합니다. 많은 수의 전자는 폐쇄 회로 조건에서 전류 전위를 생성합니다.

정상적인 전원 표시기를 제공하려면 하나의 모듈로 충분하지 않습니다. 패널이 많을수록 배터리에 전기를 공급하여 축적되는 라디에이터의 작동이 더 효율적입니다.이러한 이유로 태양광 패널의 효율은 설치된 모듈의 수에도 좌우됩니다. 그것들이 많을수록 더 많은 태양 에너지를 흡수하고 전력 지수는 한 차원 높아집니다.

배터리 효율을 높일 수 있습니까? 이러한 시도는 제작자에 의해 한 번 이상 이루어졌습니다. 미래의 탈출구는 여러 재료와 그 레이어로 구성된 요소를 생산하는 것일 수 있습니다. 모듈이 다른 유형의 에너지를 흡수할 수 있는 방식으로 재료를 따릅니다.

예를 들어, 한 물질이 UV 스펙트럼에서 작동하고 다른 물질이 적외선 스펙트럼에서 작동하면 태양 전지의 효율이 크게 증가합니다. 이론의 수준에서 생각하면 가장 높은 효율은 약 90 %의 지표가 될 수 있습니다.

또한 실리콘의 종류는 모든 태양계의 효율에 큰 영향을 미칩니다. 원자는 여러 가지 방법으로 얻을 수 있으며 이를 기반으로 하는 모든 패널은 세 가지 종류로 나뉩니다.

• 단결정;
• 다결정;
• 비정질 실리콘 원소.

태양 전지는 단결정으로 생산되며 효율은 약 20%입니다. 가장 효율적이기 때문에 비용이 많이 듭니다. 다결정은 비용면에서 훨씬 낮습니다. 이 경우 작업 품질은 제조에 사용되는 실리콘의 순도에 직접적으로 의존하기 때문입니다.

비정질 실리콘 기반 요소는 박막 플렉시블 태양 전지판 생산의 기초가 되었습니다. 제조 기술은 훨씬 간단하고 비용은 저렴하지만 효율성은 6% 이하입니다. 그들은 빨리 마모됩니다. 따라서 수명을 연장하기 위해 셀레늄, 갈륨 및 인듐이 추가됩니다.

용법

휴대용 전자 제품

계산기, 플레이어, 손전등 등 다양한 가전 제품의 전기 공급 및/또는 배터리 재충전

건물의 에너지 공급

집 지붕에 태양 전지

태양열 집열기와 같은 대형 태양 전지는 화창한 날이 많은 열대 및 아열대 지역에서 널리 사용됩니다. 특히 지중해 국가에서 인기가 있으며 집 지붕에 배치됩니다.

새로운 스페인 주택은 2007년 3월부터 태양열 온수기를 장착하여 주택의 위치와 예상되는 물 소비량에 따라 필요한 온수의 30%에서 70%를 공급하고 있습니다. 비주거용 건물(쇼핑센터, 병원 등)에는 태양광 장비가 있어야 합니다.

현재 태양광 패널로의 전환은 사람들 사이에서 많은 비판을 일으키고 있다. 이는 전기요금 인상, 자연경관 어수선함 때문이다. 전환 반대자 태양 전지판은 그러한 비판을받습니다. 전환, 주택과 토지의 소유자로서 설치된 태양 전지판 풍력 발전소는 국가로부터 보조금을 받지만 일반 세입자는 그렇지 않습니다. 이와 관련하여 독일 연방 경제부는 가까운 장래에 태양광 설비 또는 블록 화력 발전소에서 에너지를 제공받는 주택에 거주하는 세입자에게 혜택을 도입할 수 있도록 하는 법안을 개발했습니다. 대체 에너지를 사용하는 주택 소유자에 대한 보조금 지급과 함께 이들 주택에 거주하는 세입자에게도 보조금을 지급할 예정이다.

공간에서 사용

태양 전지판은 우주선에서 전기 에너지를 생성하는 주요 방법 중 하나입니다. 태양 전지판은 재료를 소모하지 않고 오랫동안 작동하며 동시에 원자력 및 방사성 동위원소 에너지원과 달리 환경 친화적입니다.

그러나 태양으로부터 먼 거리(화성 궤도 너머)를 비행할 때 태양 에너지의 흐름은 태양으로부터의 거리의 제곱에 반비례하기 때문에 사용이 문제가 됩니다. 반대로 금성과 수성으로 비행하면 태양 전지의 전력이 크게 증가합니다(금성 지역에서는 2배, 수성 지역에서는 6배).

의학에서의 사용

한국 과학자들이 피하 태양 전지를 개발했습니다. 심장 박동기와 같이 신체에 이식된 장치의 원활한 작동을 보장하기 위해 사람의 피부 아래에 소형 에너지원을 이식할 수 있습니다. 이 배터리는 머리카락보다 15배 얇아 자외선 차단제를 피부에 발라도 충전이 가능하다.

효율성이란 무엇입니까

따라서 배터리의 효율성은 배터리가 실제로 생성하는 전위의 양으로 백분율로 표시됩니다. 이를 계산하려면 전기 에너지의 전력을 태양 전지판 표면에 떨어지는 태양 에너지의 전력으로 나눌 필요가 있습니다.

이제 이 수치는 12%에서 25% 사이입니다. 실제로 날씨와 기후 조건을 감안할 때 15 이상으로 올라가지 않습니다. 그 이유는 태양 전지가 만들어지는 재료 때문입니다. 제조의 주요 "원료"인 실리콘은 UV 스펙트럼을 흡수하는 능력이 없으며 적외선으로 만 작동 할 수 있습니다.불행히도 이 결핍으로 인해 우리는 UV 스펙트럼의 에너지를 낭비하고 제대로 사용하지 못합니다.

다양한 요인의 성능에 미치는 영향.

태양광 모듈의 효율성을 높이는 것은 이 방향으로 연구하는 모든 연구자에게 골칫거리입니다. 현재까지 이러한 장치의 효율성은 15%에서 25% 사이입니다. 비율이 매우 낮습니다. 태양 전지판은 매우 기발한 장치이며 안정적인 작동은 여러 가지 이유로 좌우됩니다.

두 가지 방식으로 성능에 영향을 줄 수 있는 주요 요인은 다음과 같습니다.

• 태양 전지의 기본 재료. 이와 관련하여 가장 약한 것은 최대 15%의 효율을 갖는 다결정 태양 전지판입니다. 생산성이 최대 20%인 인듐-갈륨 또는 카드뮴-텔루륨 기반 모듈이 유망한 것으로 간주될 수 있습니다.
• 태양광 수신기 방향. 이상적으로는 작업 표면이 있는 태양 전지 패널이 태양을 직각으로 향해야 합니다. 이 위치에서 가능한 길어야 합니다. 태양 영역에서 모듈의 올바른 위치 지정 기간을 늘리기 위해 더 비싼 대응 제품은 별의 움직임에 따라 배터리를 회전시키는 태양 추적 장치를 무기고에 가지고 있습니다.
• 설비 과열. 상승된 온도는 발전에 부정적인 영향을 미치므로 설치 시 패널의 충분한 환기와 냉각을 보장해야 합니다. 이것은 패널과 설치 표면 사이에 환기 공간을 설치하여 달성됩니다.
• 어떤 물체에 의해 드리워진 그림자는 전체 시스템의 효율성을 크게 망칠 수 있습니다.

모든 요구 사항을 충족하고 가능한 경우 올바른 위치에 패널을 설치하면 고효율의 태양 전지판을 얻을 수 있습니다. 최대가 아니라 높음입니다. 사실 계산된 또는 이론적인 효율성은 일광 시간 및 흐린 날 수에 대한 평균 매개변수를 사용하여 실험실 조건에서 파생된 값입니다.

물론 실제로 효율성의 비율은 더 낮을 것입니다.

태양열 집기 가정용 배터리, 성능 상한보다 하한에 집중하는 것이 좋습니다. 태양광 모듈과 작동에 적합한 모든 구성요소를 선택함으로써 설치될 설비의 충분한 용량을 확신할 수 있습니다. 계산에서 더 낮은 성능 제한을 선택하면 전원이 부족한 경우 재보험을 위해 구입하는 추가 패널 구매를 절약할 수 있습니다.

개발 전망을 장려합니다.

현재까지 태양 에너지 효율의 절대 기록은 미국 개발자에 속하며 42.8%입니다. 이 값은 2010년 이전 기록보다 2% 높은 것입니다. 결정질 실리콘으로 만든 태양 전지의 개선으로 기록적인 양의 에너지가 달성되었습니다. 이러한 연구의 독창성은 모든 측정이 작업 조건, 즉 실험실 및 온실 구내가 아니라 제안된 설치의 실제 장소에서만 독점적으로 수행되었다는 사실입니다.

모든 동일한 기술 연구소의 부업에서 마지막 기록을 늘리기 위한 작업은 멈추지 않습니다. 개발자의 다음 목표는 태양광 모듈의 효율 한계를 50%로 제한하는 것입니다.인류는 태양 에너지가 현재 사용되는 유해하고 값비싼 에너지원을 완전히 대체하고 수력 발전소와 같은 거인과 대등하게 되는 순간에 점점 더 가까워지고 있습니다.

다양한 유형의 태양 전지 패널의 효율성

현대의 모든 태양 전지는 반도체의 물리적 특성을 기반으로 작동합니다. 광전지 패널에 떨어지는 햇빛의 광자는 원자의 외부 궤도에서 전자를 녹아웃시킵니다. 결과적으로 움직임이 시작되어 전류가 나타납니다.

단일 패널은 정상적인 전력을 공급할 수 없으므로 일반 태양 전지에 일정량 연결됩니다. 시스템에 더 많은 광전지가 포함될수록 전기의 출력은 더 높아집니다.

패널의 원리를 알면 효율성을 결정할 수 있습니다. 이론적으로 효율성의 정의는 생산된 전기의 양을 주어진 패널에 떨어지는 태양 광선의 에너지 양으로 나눈 것입니다. 이론적으로 최신 시스템은 최대 25%를 제공할 수 있지만 실제로는 이 수치가 15%를 넘지 않습니다. 많은 것은 패널이 만들어지는 재료에 달려 있습니다. 예를 들어 널리 사용되는 실리콘은 적외선만 흡수할 수 있고 자외선의 에너지는 감지되지 않고 낭비됩니다.

현재 고효율로 태양광 패널을 제조할 수 있는 다층 패널을 만드는 작업이 진행 중입니다. 그들의 디자인에는 여러 레이어에 위치한 다양한 재료가 포함됩니다. 그들은 모든 주요 에너지 양자를 포착할 수 있는 방식으로 선택됩니다.즉, 특정 물질의 각 층은 에너지 유형 중 하나를 흡수할 수 있습니다.

이론적으로 이러한 장치의 경우 효율성이 최대 87%까지 증가할 수 있지만 실제로 이러한 패널을 제조하는 기술은 상당히 복잡합니다. 또한 비용이 표준 태양광 시스템에 비해 훨씬 높습니다.

태양 전지의 효율은 태양 전지에 사용되는 실리콘의 종류에 크게 좌우됩니다. 이 자료를 기반으로 한 모든 패널은 세 가지 유형으로 나뉩니다.

• 효율이 10-15%인 단결정. 그들은 가장 효과적인 것으로 간주되며 가격은 다른 장치보다 눈에 띄게 높습니다.
• 다결정은 속도가 더 낮지만 와트당 비용은 훨씬 낮습니다. 고품질 재료를 사용할 때 이러한 패널은 때때로 단결정보다 효율성이 우수합니다.
• 비정질 실리콘 기반의 유연한 박막 패널. 그들은 제조하기 쉽고 비용이 저렴합니다. 그러나 이러한 장치의 효율성은 약 5-6%로 매우 낮습니다. 점차적으로 작동 중에 성능이 저하되고 생산성이 낮아집니다.

프로

1. 패널에 움직이는 부품과 요소가 없기 때문에 내구성이 향상됩니다. 제조업체는 25년의 서비스 수명을 보장합니다.
2. 모든 일상적인 유지 관리 및 운영 규칙을 준수하면 이러한 시스템의 운영 기간이 50년으로 늘어납니다. 유지 관리는 매우 간단합니다. 먼지, 눈 및 기타 자연 오염 물질로부터 광전지를 적시에 청소하십시오.
3. 패널의 구매 및 설치를 결정짓는 것은 시스템의 내구성입니다. 모든 비용이 지불되면 생성된 전기는 무료입니다.

이러한 시스템의 광범위한 사용에 대한 가장 중요한 장애물은 높은 비용입니다. 가정용 태양광 패널의 효율이 낮기 때문에 이러한 특정 전기 생성 방법에 대한 경제적 필요성에 대해 심각한 의구심이 있습니다.

그러나 다시 이러한 시스템의 기능을 합리적으로 평가하고 이를 기반으로 기대 수익을 계산할 필요가 있습니다. 기존의 전기를 완전히 대체할 수는 없지만 태양광 시스템을 사용하면 비용을 절약할 수 있습니다.

또한 다음과 같은 이점을 알아차리지 못하는 것이 어렵습니다.

• 문명에서 ​​가장 먼 지역에 전기를 공급합니다.
• 자치;
• 무소음.

태양광 발전의 단점

• 넓은 지역을 사용해야 할 필요성;
• 태양광 발전소는 야간에 작동하지 않고 저녁 황혼에 효과적으로 작동하지 않는 반면 전력 소비의 피크는 정확히 저녁 시간에 발생합니다.
• 받은 에너지의 깨끗한 환경에도 불구하고 태양 전지 자체에는 납, 카드뮴, 갈륨, 비소 등과 같은 독성 물질이 포함되어 있습니다.

태양광 발전소는 높은 비용뿐만 아니라 복잡한 할로겐화납의 낮은 안정성과 이러한 화합물의 독성으로 인해 비판을 받고 있습니다. 현재 비스무트, 안티몬 등을 기반으로 하는 태양전지용 무연 반도체 개발이 활발히 진행 중이다.

기껏해야 20%에 달하는 낮은 효율로 인해 태양 전지판은 매우 뜨거워집니다. 나머지 80%의 태양 에너지 빛은 태양 전지판을 최대로 가열합니다. 평균 기온 약 55°C. 에서 광전지의 온도 상승 1°, 효율은 0.5% 감소합니다.이 의존성은 비선형적이며 요소 온도가 10° 증가하면 거의 2배의 효율로 감소합니다. 냉매를 펌핑하는 냉각 시스템(팬 또는 펌프)의 능동 요소는 상당한 양의 에너지를 소비하고 주기적인 유지 관리가 필요하며 전체 시스템의 신뢰성을 저하시킵니다. 수동 냉각 시스템은 성능이 매우 낮고 태양 전지판 냉각 작업에 대처할 수 없습니다.

성능 계산

태양 에너지의 사용과 그러한 개념의 경제적 합리성은 모든 태양 전지판 시스템의 종류. 우선, 변환 비용이 고려됩니다. 태양 에너지를 전기로.

이러한 시스템의 수익성과 효율성은 다음과 같은 요인에 의해 결정됩니다.

• 태양 전지판 및 관련 장비의 유형;
• 광전지의 효율성과 비용;
• 기후 조건. 지역마다 태양 활동이 다릅니다. 또한 회수 기간에도 영향을 미칩니다.

올바른 성능을 선택하는 방법

패널을 구입하기 전에 태양 전지에 필요한 효율성이 어느 정도인지 알아야 합니다.

예를 들어 국내 소비 수준이 100kW/월(전기 계량기 기준)이라면 태양 전지는 동일한 양을 생산하는 것이 좋습니다.

이것으로 결정했습니다. 더 가자.

태양광 발전소는 낮에만 운영되는 것이 분명합니다. 또한, 명찰의 위력은 맑은 하늘이 있는 곳에서 이루어집니다. 또한 태양 광선이 표면에 떨어지는 조건에서 피크 전력을 얻을 수 있습니다. 직각으로.

태양의 위치가 변하면 패널의 각도도 변합니다.따라서 큰 각도에서 눈에 띄는 전력 감소가 관찰됩니다. 맑은 날에만 가능합니다. 흐린 날씨에는 15~20배의 전력 강하가 보장될 수 있습니다. 작은 구름이나 안개도 2~3배의 파워 드랍을 일으킨다

이것도 고려해야 한다

이제 - 패널의 작동 시간을 계산하는 방법은 무엇입니까?

배터리가 거의 전체 용량에서 효과적으로 작동할 수 있는 작동 시간은 약 7시간입니다. 오전 9시부터 오후 4시까지 여름에는 일조 시간이 더 길지만 아침과 저녁의 발전량은 20~30% 이내로 매우 적습니다. 나머지 70%는 오전 9시부터 오후 4시까지 낮 동안 다시 생성됩니다.

따라서 패널의 명판 전력이 1kW이면 여름에 가장 햇볕이 잘 드는 것으로 나타났습니다. 하루는 7kW / h를 생성합니다 전기. 그들이 하루 중 9시에서 16시까지 일한다는 전제하에. 즉, 월 210kWh의 전기에 해당합니다!

패널키트 입니다. 그리고 100와트의 전력을 가진 하나의 소켓이 있습니까? 하루 동안 700 와트 / 시간을 제공합니다. 월 21kW.

태양 전지판을 최대한 효율적으로 작동시키는 방법

모든 태양계의 성능은 다음에 따라 달라집니다.

• 온도 표시기;
• 태양 광선의 입사각;
• 표면 상태(항상 깨끗해야 함);
• 기상 조건;
• 그림자의 유무.

패널에 대한 태양 광선의 최적 입사각은 90 °, 즉 직선입니다. 고유한 장치가 장착된 태양광 시스템이 이미 있습니다. 그들은 우주에서 별의 위치를 ​​​​모니터링 할 수 있습니다. 지구에 대한 태양의 위치가 바뀌면 태양계의 경사각도 바뀝니다.

요소의 지속적인 가열 또한 성능에 가장 좋은 영향을 미치지 않습니다. 에너지가 변환되면 심각한 손실이 발생합니다. 따라서 태양계와 태양계가 장착되는 표면 사이에는 항상 작은 공간이 있어야 합니다. 그것을 통과하는 기류는 자연적인 냉각 방식으로 작용할 것입니다.

태양 전지판의 순도도 효율성에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 심하게 오염되면 빛을 덜 수집하므로 효율성이 떨어집니다.

또한 올바른 설치가 큰 역할을 합니다. 시스템을 장착할 때 그림자가 시스템에 떨어지는 것은 불가능합니다. 설치가 권장되는 가장 좋은면은 남쪽입니다.

기상 조건으로 돌아가서 우리는 태양 전지판이 흐린 날씨에 작동하는지 여부에 대한 인기 있는 질문에 동시에 대답할 수 있습니다. 물론 태양에서 나오는 전자기 복사가 일년 중 항상 지구에 닿기 때문에 그들의 작업은 계속됩니다. 물론, 패널(COP)의 성능은 특히 일 년에 비가 많이 오고 흐린 날이 많은 지역에서 상당히 낮아질 것입니다. 다시 말해, 그들은 전기를 생산할 것이지만 화창하고 더운 기후를 가진 지역보다 훨씬 적은 양입니다.

태양 전지의 효율에 영향을 미치는 요인

광전지 구조의 특징은 온도가 증가함에 따라 패널의 성능을 저하시킵니다.

패널의 부분 디밍은 소등 소자의 손실로 인해 출력 전압 강하를 유발하여 기생 부하로 작용하기 시작합니다. 이 단점은 패널의 각 광전지에 바이패스를 설치하여 제거할 수 있습니다.흐린 날씨, 직사광선이 없는 상태에서 렌즈를 사용하여 방사선을 집중시키는 패널은 렌즈의 효과가 사라지기 때문에 매우 비효율적입니다.

태양광 패널의 성능 곡선에서 최대 효율을 달성하려면 부하 저항을 올바르게 선택해야 함을 알 수 있습니다. 이를 위해 태양광 패널을 부하에 직접 연결하지 않고 패널의 최적 작동을 보장하는 태양광 시스템 관리 컨트롤러를 사용합니다.

태양 전지는 어떻게 작동합니까?

모든 현대 태양 전지는 1839년 물리학자 Alexandre Becquerel이 발견한 반도체 작동 원리 덕분에 작동합니다.

상판의 실리콘 광전지가 가열되면 실리콘 반도체의 원자가 방출됩니다. 그들은 하부 판의 원자를 잡으려고 노력하고 있습니다. 물리 법칙에 따라 바닥 판의 전자는 원래 상태로 돌아가야 합니다. 이 전자는 전선을 통해 한 방향으로 열립니다. 저장된 에너지는 배터리로 전달되고 다시 상부 실리콘 웨이퍼로 되돌아갑니다.

이야기

1842년 Alexandre Edmond Becquerel은 빛을 전기로 변환하는 효과를 발견했습니다. Charles Fritts는 셀레늄을 사용하여 빛을 전기로 바꾸기 시작했습니다. 태양 전지의 첫 번째 프로토타입은 이탈리아 광화학자 Giacomo Luigi Chamichan에 의해 만들어졌습니다.

1948년 3월 25일 Bell Laboratories는 전류를 생성하는 최초의 실리콘 기반 태양 전지의 생성을 발표했습니다. 이 발견은 Calvin Souther Fuller, Daryl Chapin 및 Gerald Pearson의 3명의 회사 직원에 의해 이루어졌습니다. 이미 4년 후인 1958년 3월 17일, 태양 전지판을 사용하는 위성인 Avangard-1이 미국에서 발사되었습니다. 1958년 5월 15일에는 태양 전지판을 사용하는 위성인 스푸트니크 3호도 소련에서 발사되었습니다.

이것은 흥미롭습니다. 독일에서 가장 높은 건물을 지었습니다. 세계의 풍력 발전소

태양 전지판은 얼마나 빨리 수익을 올릴까요?

오늘날 태양 전지 패널의 비용은 상당히 높습니다. 그리고 패널 효율성의 낮은 가치를 고려할 때 투자 회수 문제는 매우 관련이 있습니다. 태양 에너지로 구동되는 배터리의 수명은 약 25년 이상입니다. 이러한 긴 서비스 수명의 원인에 대해서는 잠시 후에 이야기하겠지만 지금은 위에서 말한 질문에 대해 알아보겠습니다.

투자 회수 기간은 다음에 의해 영향을 받습니다.

• 선택한 장비 유형. 단층 태양전지는 다층 태양전지에 비해 효율이 낮지만 가격도 훨씬 저렴합니다.
• 지리적 위치, 즉 해당 지역의 햇빛이 많을수록 설치된 모듈이 더 빨리 결실을 맺습니다.
• 장비 비용. 태양 에너지 절약 시스템을 구성하는 요소의 구매 및 설치에 더 많은 돈을 지출할수록 투자 회수 기간이 길어집니다.
• 해당 지역의 에너지 자원 비용.

남유럽 국가의 평균 투자 회수 기간은 1.5~2년, 중부 유럽 국가의 경우 2.5~3.5년, 러시아는 약 2~5년입니다.가까운 장래에 태양 전지판의 효율성은 크게 증가할 것입니다. 이는 효율성을 높이고 패널 비용을 줄이는 고급 기술의 개발로 인한 것입니다. 결과적으로 태양 에너지에 대한 에너지 절약 시스템이 자체적으로 비용을 지불하는 기간도 줄어들 것입니다.

효율성을 높이는 최신 개발

거의 매일 전 세계의 과학자들은 태양광 모듈의 효율성을 높이는 새로운 방법의 개발을 발표합니다. 그들 중 가장 흥미로운 것에 대해 알아 봅시다. 샤프는 지난해 효율 43.5%의 태양전지를 대중에게 선보인 바 있다. 그들은 요소에 직접 에너지를 집중시키는 렌즈를 설치하여 이 수치를 달성할 수 있었습니다.

독일 물리학자들은 샤프에 뒤지지 않습니다. 2013년 6월에는 5.2제곱미터에 불과한 면적의 태양전지를 선보였습니다. mm, 반도체 요소의 4개 층으로 구성됩니다. 이 기술을 통해 44.7%의 효율성을 달성할 수 있었습니다. 이 경우 오목 거울을 초점에 배치하여 최대 효율을 얻을 수도 있습니다.

2013년 10월, 스탠포드 대학 과학자들의 연구 결과가 발표되었습니다. 그들은 태양광 전지의 성능을 향상시킬 수 있는 새로운 내열 복합재를 개발했습니다. 효율성의 이론적인 값은 약 80%입니다. 위에서 설명한 것처럼 실리콘을 포함하는 반도체는 IR 방사선만 흡수할 수 있습니다. 따라서 새로운 복합 재료의 작용은 고주파 방사선을 적외선으로 변환하는 것을 목표로 합니다.

영국 과학자들이 그 뒤를 이었습니다. 그들은 세포 효율을 22%까지 높일 수 있는 기술을 개발했습니다.그들은 박막 패널의 매끄러운 표면에 알루미늄 나노스파이크를 배치할 것을 제안했습니다. 이 금속은 햇빛을 흡수하지 않고 반대로 산란시키기 때문에 선택되었습니다. 결과적으로 흡수된 태양 에너지의 양이 증가합니다. 따라서 태양 전지 성능이 향상됩니다.

여기서는 주요 개발 사항만 설명하지만 문제는 이에 국한되지 않습니다. 과학자들은 10분의 1을 차지하기 위해 싸우고 있으며 지금까지 성공하고 있습니다. 가까운 장래에 태양 전지판의 효율이 적절한 수준이 되기를 바랍니다. 결국 패널 사용의 이점은 최대가 될 것입니다.

기사는 Abdullina Regina가 작성했습니다.

모스크바는 이미 거리와 공원 조명에 새로운 기술을 사용하고 있으며 경제적 효율성이 계산되었다고 생각합니다.

태양광 광전지의 종류와 효율

태양 전지판의 작동은 반도체 소자의 특성을 기반으로 합니다. 광전지 패널에 떨어지는 햇빛은 광자에 의해 원자의 외부 궤도에서 전자를 녹아웃시킵니다. 그 결과 많은 수의 전자가 폐쇄 회로에 전류를 제공합니다. 일반 전원을 위한 하나 또는 두 개의 패널로는 충분하지 않습니다. 따라서 여러 조각이 태양 전지판으로 결합됩니다. 필요한 전압과 전력을 얻기 위해 병렬 및 직렬로 연결됩니다. 더 많은 수의 태양 전지는 태양 에너지를 흡수하기 위한 더 넓은 영역을 제공하고 더 많은 전력을 생산합니다.

광전지

효율성을 높이는 방법 중 하나는 다층 패널을 만드는 것입니다. 이러한 구조는 레이어로 배열된 재료 세트로 구성됩니다. 재료 선택은 서로 다른 에너지의 양이 포착되는 방식으로 수행됩니다.하나의 재료로 된 레이어는 한 유형의 에너지를 흡수하고 두 번째는 다른 유형의 에너지를 흡수하는 식입니다. 결과적으로 고효율의 태양 전지판을 만들 수 있습니다. 이론적으로 이러한 샌드위치 패널은 다음을 제공할 수 있습니다. 최대 87%의 효율성. 그러나 이것은 이론상이지만 실제로 그러한 모듈의 제조는 문제가 있습니다. 게다가, 그들은 매우 비쌉니다.

태양 전지 시스템의 효율성은 태양 전지에 사용되는 실리콘 유형에 의해서도 영향을 받습니다. 규소 원자의 생성에 따라 3가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

• 단결정;
• 다결정;
• 비정질 실리콘 패널.

단결정 실리콘으로 만들어진 태양전지는 10~15%의 효율을 갖는다. 가장 효율적이고 비용이 많이 듭니다. 다결정 실리콘 모델은 전력량이 가장 저렴합니다. 많은 것은 재료의 순도에 달려 있으며 경우에 따라 다결정 요소가 단결정보다 더 효과적일 수 있습니다.

비정질 실리콘 패널