როგორ აწარმოებენ მზის პანელები ელექტროენერგიას?

შეერთებული შტატების ენერგეტიკის დეპარტამენტის თანახმად, მზის პანელები იყენებენ ფოტოვოლტალურ უჯრედებს. წიაღისეული საწვავისგან განსხვავებით, მზის ენერგია უსაზღვროდ განახლებადი ენერგიის წყაროა. საბოლოოდ, წიაღისეული საწვავი, არაგანახლებადი ენერგიის წყარო, ამოიწურება და მსოფლიოს მოუწევს განახლებადი ენერგიის წყაროებისკენ მიმართვა, როგორიცაა მზისა და ქარის ენერგია. ახალი მზის ტექნოლოგიების განვითარებისას, მზის პანელების ხარჯები მცირდება, ხოლო მათი ეფექტურობა იზრდება. მზის პანელებს შეუძლიათ მზის შუქის პირდაპირ ენერგიად გადაქცევა.

შეერთებული შტატების ენერგეტიკის დეპარტამენტის თანახმად, მზის ფოტონები ფოტორელექტრონული უჯრედის შეტევისას, ელექტრონული ფოტომასალის უჯრედიდან გამოიყოფა. ეს ელექტრონები მიემგზავრებიან ფოტოელექტრონული უჯრედის ზედაპირისკენ, რაც ქმნის დისბალანსს პასუხისმგებელ უჯრედის უკანა და წინა ზედაპირებს შორის. ეს ქმნის პოტენციურ ძაბვას, რომელიც მსგავსია ბატარეის საპირისპირო ბოლოებთან. თუ ეს ორი ზედაპირი უკავშირდება გარე დატვირთვას, როგორც აპარატი, იქმნება ელექტროენერგია.

შეერთებული შტატების ენერგეტიკის დეპარტამენტის თანახმად, ცალკეული ვოლტაური უჯრედების ზომა შეიძლება იყოს დიამეტრის 0,5-დან 4 დიუმამდე.

შეერთებული შტატების ენერგეტიკის დეპარტამენტის თანახმად, მზის პანელების ელექტროენერგიის წარმოების გამოყენების ერთ-ერთი მინუსი ის არის, რომ მზის სინათლე, რომელიც დედამიწის ზედაპირს აღწევს, არ არის თანმიმდევრული. ენერგიის რაოდენობა, რომელიც დედამიწის ზედაპირს მზიდან მოაქვს, დამოკიდებულია წელიწადის დროზე, დღის დროზე და ამინდის პირობებზე. მზის ენერგიის შენახვა ძნელია, რაც კიდევ ერთ გამოწვევას წარმოადგენს. კიდევ ერთი მინუსი ის არის, რომ მზის პანელების დიდი ფართობები უნდა აშენდეს ენერგიის მნიშვნელოვანი რაოდენობის შესაგროვებლად.

შეერთებული შტატების ენერგეტიკის დეპარტამენტის თანახმად, მზის პანელების გამოყენების ერთ-ერთი უპირატესობაა ელექტროენერგიის წარმოებისთვის ის, რომ არ არის საჭირო მოცულობითი მექანიკური გენერატორები. წიაღისეული საწვავის გამოყენებისას საჭიროა დიდი გენერატორები. მზის პანელის სისტემების დაყენება ასევე მარტივია და მათი ზომა შეიძლება განსხვავდებოდეს. ელექტროენერგიის წარმოებისთვის მზის პანელების გამოყენების მთავარი სარგებელი არის ის, რომ ენერგია იწარმოება ნახშირბადის ემისიის გამოყოფის გარეშე.

შეერთებული შტატების ენერგეტიკის დეპარტამენტის თანახმად, პირველი ფოტოელექტრონული სისტემები შეიქმნა 1954 წელს ბელ ტელეფონის მკვლევარების მიერ. 1950-იანი წლების მიწურულიდან გამოიყენეს ფოტოოლტაური უჯრედები NASA- ს კოსმოსური თანამგზავრების გასამუშავებლად. მალევე გამოიყენეს ფოტოელექტრონული უჯრედები მცირე ზომის ნივთებისთვის, როგორიცაა საათები და კალკულატორები.

Pnas.org– ის თანახმად, მზის ენერგიის რაოდენობა, რომელიც დედამიწაზე მოდის ერთ საათში, მეტია, ვიდრე ენერგია, რომელსაც ადამიანი მთელ წელიწადში ხარჯავს.