- מהו פאנל סולארי?
- מי המציא פאנלים סולאריים?
- כיצד פועלים פאנלים סולאריים?
- שימושים של פאנלים סולאריים
- אנרגיה סולארית
אנו מסבירים מהו פאנל סולארי ומי המציא את המכשיר הזה. בנוסף, איך זה עובד ולמה הוא משמש.
מהו פאנל סולארי?
פאנלים סולאריים או מודולים סולאריים הם מכשירים שנועדו ללכוד קרינה אלקטרומגנטית מה- שמש, לשימוש מאוחר יותר והפיכה לצורות שונות של אֵנֶרְגִיָה שימושי, כמו גם אנרגיית תרמית (שהושג על ידי קולטי שמש) וה כוח חשמלי (מתקבל על ידי פאנלים פוטו-וולטאיים).
סוג זה של חפץ הופיע באמצע המאה העשרים ונהג לספק אנרגיה קבועה ל לוויינים להכניס למסלול סביב כדור הארץ, ולאחר מכן כדי לשפר את איכות החיים מ אוכלוסיות הרחק מכל הצורות של חיווט או שידור חשמלי קונבנציונלי.
מאז היא קיבלה חשיבות כחלופה אפשרית לצורות האנרגיה המסורתיות, שנמצאות במשבר מסוף המאה בשל הרמה הגבוהה מאוד. דרש אנרגיה עולמית ובעלות האקולוגית הגבוהה של ייצורה.
מי המציא פאנלים סולאריים?
פאנלים סולאריים הם יורשים לעיצובים הפוטו-וולטאיים המוקדמים של הפיזיקאי הצרפתי אלכסנדר-אדמונד בקארל ב-1839, אם כי התא הסולארי הראשוני הראשון הופק ב-1883 על ידי צ'ארלס פריטס האמריקאי. למרות שהוא היה יעיל ב-1% בלבד, הוא משך מספיק תשומת לב כדי שבשנת 1946 ראסל אוהל רשם פטנט על התא הסולארי המודרני.
עם זאת, בשנת 1954 גילו מעבדות בל שמוליכי חצי סיליקון רגישים מאוד ל אוֹר, המאפשר ייצור של התא הסולארי המסחרי הראשון עם תשואה משוערת של 6% באותו עשור, מה שאפשר את שיגור הלוויינים הסובייטיים והאמריקאים הראשונים ב-1957 ו-1958 בהתאמה, תוך שימוש בתכנון תא סולארי של עֵסֶק הופמן אלקטרוניקה. החללית הראשונה שהשתמשה בפאנלים סולאריים הייתה ה-Vanguard 1 האמריקאית, ששוגרה ב-1958.
גרסאות עכשוויות של הפאנל הסולארי יופיעו ב-1970 (בניחן גליום ארסניד או הטרומבנה GaAs) וב-1980 (עם שקיעה כימית של מתכות על ידי אדים אורגניים). עם הדגמים החדשים הללו הועלתה היעילות של הפאנלים הסולאריים עד ל-22% ובגרסאות מאוחרות יותר ל-30%.
כיצד פועלים פאנלים סולאריים?
פאנלים סולאריים סופגים קרינה מהשמש הודות לקבוצת הגבישים של חומר מוליכים למחצה המרכיבים אותם: סיליקון גבישי או גליום ארסניד, ושבחיבור מגיבים לאפקט הפוטו-וולטאי, לפיו חומר מסוים יכול לפלוט אלקטרונים כאשר מופצצים בקרינה אלקטרומגנטית (בדרך כלל אור נראה או אור אולטרה סגול).
חומרים אלו מקבלים אור שמש ומייצרים א שדה חשמלי, אשר לאחר מכן מופנה דרך כבלים ומשדרים להתקני אחסון. לפיכך, ה מבנים של לוחות מתכת אל חלד נחשפים כל הזמן ל אוֹר שֶׁמֶשׁ, לוכדת כל הזמן אנרגיית אור תרמית ו/או אור מקרינת השמש.
שימושים של פאנלים סולאריים
פאנלים סולאריים משמשים לייצור חוֹם י חַשְׁמַל מאור השמש, אמר במהירות. בהתאם למקרה, אנו יכולים לדבר על שני סוגים של פאנלים:
- קולטי שמש תרמיים. פאנלים סולאריים דרכם הוא מופץ מים או א נוזל קולטן תרמו, אשר מחומם על ידי האנרגיה הנלכדת מהשמש ולאחר מכן נשאב לתוך תרמוס מלא מי שתייה, שאליו מועבר החום המועבר והמחזור מתחיל מחדש. כך תוכלו לקבל מים חמים לשימוש יומיומי או לחימום חדרים.
- לוחות פוטו - וולטאים. נוצר על ידי תאים הממירים אור לחשמל ולאחר מכן מעבירים אותו באמצעות חיווט לתא או תא פוטו-וולטאי, המקבל את העומס שנוצר ומאחסן אותו, כדי לספק חשמל למשתמשים המקומיים השונים שלו.
אנרגיה סולארית
הבא ל אנרגיית רוח י גיאותרמית, אנרגיה סולארית הופיעה בתחילת המאה ה-21 כתקווה עבור אֶנוֹשִׁיוּת, מאחר והביקוש לאנרגיה הוא בלתי פוסק בעולם הנצחי והדרכים המסורתיות להשגתה עולות יותר ויותר במונחים פיננסיים ואקולוגיים. שריפה דלקים מאובניםמניחים, למשל, אחראית במידה רבה לשינויים האקלימיים מהם סבל העולם בתקופה האחרונה, עקב הריכוז הגבוה של גזים מ אפקט החממה על אַטמוֹספֵרָה.
לפיכך, נראה כי התקנת פאנלים סולאריים בבתים, רכבים ואפילו ייצור מפעלים סולאריים במקומות מדבריים הם עתיד השגת החשמל, כל עוד ניתן למקסם את הביצועים של הפאנלים הסולאריים שאנו מכירים ומשתמשים בהם כיום. . כמו כן, נראה שאנרגיה סולארית היא המפתח בשמירה מבנים ומכונות בחלל, לאנושות שמתעניינת יותר ויותר בקולוניזציה של אחרים כוכבי לכת ובחקר החלל. זה ללא ספק א טֶכנוֹלוֹגִיָה מלא עתיד.