بستن فهرست
کانال تلگرام علم فردا

 

پنل و سلول خورشیدی

خورشید ؛ ستاره ای که بدون هیچ چشمداشت و منتی گرمای وجودی خود را بر ما ارزانی داشته تا ما از این موقعیت و به بهترین شکل برای مصارف خود بهره ببریم . ستاره قدرتمندی که نه دی اکسید کربن تولید می کند ، نه برای ما خرج می تراشد و نه تمام می شود .

احتمال زیاد ماشین حسابهای خورشیدی را دیده اید که حتی دکمه خاموش ندارند . دستگاه هایی که نیاز مبرم به باتری ندارند و تا زمانی که نور به اندازه کافی وجود داشته باشد زنده خواهند ماند . این تکنولوژی به سالهای قبل برمی گردد اما امروزه نیز پنل های خورشیدی بزرگتری را در جاده ها و کارخانجات می بینید مثل چراغ های راهنمایی خورشیدی ، لامپهای روشنایی جاده ها و حتی آبگرمکن های خورشیدی و خب لابد با خود فکر کرده اید که اصلا مکانیزم و فرآیند تولید انرژی الکتریکی از انرژی خورشیدی چگونه است . با ما همراه باشید .

خورشید و هر منبع نوری دیگر به همراه خود انرژی دارند . معمولا هنگامی که نور به یک شی برخورد می کند به گرما تبدیل می شود مثل موقعی که شما زیر آفتاب دراز می کشید . اما در برخی مواردانرژی نور بعد از تابش به یک سری مواد بخصوص ، به انرژی الکتریکی تبدیل می شود که ما بعدا آن را به جریان الکتریکی قابل استفاده تبدیل می کنیم .

در روشهای قدیمی تبدیل انرژی خورشید به برق ، از کریستالهای سیلیکونی بزرگ استفاده می شد . سیلیکون از پس این کار برمی آید چون الکترونها بعد از تابش نور ، به جای اینکه در جای خود به جنبش دربیاید ، به حرکت می افتد و جریان الکتریکی تولید می شود اما عیب آنها بزرگ بودن کریستالها و هزینه بالای ارتقا دادن کریستال ها بود .

امروزه با وجود پیشرفت های پی در پی در زمینه تکنولوژی ساخت قطعات و کوچکتر و ارزان تر کردن بسته های سیلیکونی مثل copper-indium-gallium-selenide که قابلیت فرم دهی به فیلم های منعطف را دارند . هرچند این فیلم های باریک به توانمندی سیلیکون در تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریسیته نیستند . استفاده از انرژی خورشید در حال حاضر دست کم ۵ برابر گران تر از مصرف برق معمولی هزینه دارد به همین دلیل هنوز به صورت فراگیر از آن استفاده نمی شود در واقع فعلا بیشتر دولت از آن بهره می برد و کار به استفاده شخصی نکشیده .

چگونه یک سلول خورشیدی انرژی نور را به برق تولید می کند ؟

قبل از همه بگویم که سلول های خورشیدی را با یک نام دیگر یعنی فتوولتاییک ( photovoltaic ) نیز میشناسند که فتو به معنی نور و ولتاییک به معنی الکتریسیته می باشد .همه این سلول ها در خود یک یا چند میدان الکتریکی دارند که باعث ایجاد ولتاژ می شوند .

در یک کریستال ، پیوندها ( بین اتم های سیلیکون) از الکترون تشکیل شده اند که بین تمام اتم های کریستال تقسیم شدند . وقتی نور به سطح کریستال می تابد جذب می شود . این نور باعث تحریک یکی از الکترونها در یکی از اتمها می شود و آن را به سطوح بالاتر انرژی ( دوستانی که درس فیزیک الکترونیک را پاس کرده اند کاملا متوجه عرائض بنده می شوند ) هدایت می کند . این الکترون با این انرژی و با استفاده از میدان الکتریکی موجود ، در یک مسیر مشخص و با آزادی بیشتر نسبت به حالت قبلی که در بند بود حرکت می کند و حرکت آزادانه الکترون به معنی ایجاد جریان می باشد .  با وصل کردن سیم مسی به بالا و پایین این سلول خورشیدی می توان جریان تولید شده را به تسخیر در آورد .

 

پنل خورشیدی چگونه کار می کند ؟

چگونگی تبدیل نور به برق

 

این جریان به همراه ولتاژ حاصل از میدان الکتریکی ، توان الکتریکی را تشکیل می دهند . این همان توانی است که مشخصه یک سلول خورشیدی می باشد یعنی فرضا می گویند این سلول ۵ وات هست .

معمولا سلول هایی که ۱۲ ولتی هستند بین ۱۶ تا ۲۰ ولت خروجی می دهند که برای رگوله کردن این ولتاژ از کنترل کننده شارژ استفاده می کنند . کار این کنترل کننده دقیقا مثل رگولاتورهای ولتاژ می باشد . از خروجی این کنترل کننده اگر مدار DC باشد مستقیما به آن می رود اما اگر مصرف کننده AC باشد باید ولتاژ خروجی کنترل کننده را ابتدا به باتری های قابل شارژ داد ( برای استفاده در زمانی که خورشید نیست ) سپس به یک مدار اینورتور که وظیفه اش تبدیل سیگنال DC به AC می باشد .

 

کنترل کننده سولار شارژ باتری

نمونه ای از کنترل کننده سولار شارژ باتری

 

 

نحوه تبدیل انرژی خورشیدی به برق

مراحل استفاده از انرژی خورشیدی برای مصرف کننده

لطفا این مطلب رو با دوستان تون هم به اشتراک بذارید !
دسته بندی
موضوعات مرتبط
محمد امین زاده

محمدرضا امين زاده هستم ، مهندس الكترونيك و سردبير مجله علم فردا . علاقه زیادی به سخت افزار و طراحی مدارهای الکترونیکی دارم ، اگه فرصتی بمونه در زمینه ادیت فیلم و تصویر و طراحی رابط کاربری وب و اندروید مطالعه و تمرین می کنم .

حتما مطالب زیر رو هم بخونید

حمایت از علم فردا

نوشتن مطالب آموزشی به زبان ساده و قابل فهم برای همه ، کار بسیار سختیه . از طرفی ، نگهداری یک وب سایت آموزشی خرج داره ! اگر براتون امکان داره لطفا با پرداخت مبلغ کمی در هزینه های سایت سهیم باشید تا ما هم بتونیم با خیال راحت براتون بنویسیم و به سوال ها تون پاسخ بدیم . حمایت مالی از علم فردا

آداب نظر دادن در علم فردا

■ دوستان علم فردا به هیچکسی توهین نمیکنن !
■ اگر سوالی دارید در یک مطلب کاملا مرتبط بپرسید ! برای پیدا کردن مطلب مرتبط حتما از فرم جستجو استفاده کنید .
■ اگر مطلب مرتبطی پیدا نکردین ، می تونید سوال تون رو ایمیل کنید . اگر زمان داشته باشیم حتما پاسخ میدیم .
■ اول سوال ها و دیدگاه های کاربرای دیگه رو بخونید ، اگر پاسخ سوال تون رو پیدا نکردین بپرسید . سوال های تکراری پاسخ داده نمیشن !

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سوال امنیتی *

134 دیدگاه

  • میشه یاد بدید شارژ کن خورشیدی بسازیم? لطفاااا

    • ساختنش دردسر زیاد داره قبل از هر چیزی باید پنل خورشیدی بخرید . برید بازار الکترونیک توی جمهوری و درخواست بدید و از فروشنده راهنمایی بگیرید

    • محمد رضا 06 آذر 1394

      ساختنش خیلی اسونه

  • باسلام و تبریک برای داشتن این مجله عالی.
    جناب امین زاده ما یک پروزه دانشجویی داریم ک اگ موفق بشیم به امیدخدا تولید صنعتی هم خواهیم داشت.از نظر مشکل مالی مشکلی نداریم.فقط دنبال یک راهی برای افزایش ولتاز و بهینه کردن این انرزی هستیم.تقریبا الان میخایم روی خاصیت ابررسانایی این قطعات کارکنیم تا شاید بتونیم انرزی بیشتری از اشعه های خورشید بگیریم و هدررفت کمی داشته باشه.میخاستم بدونم ک ایا این کار عملی میشه و یا خودتون پیشنهادی دارین؟اگ جواب رو میل بفرمایین ممنون میشم

    • ابراهیم 27 بهمن 1394

      سلام .من یه طرج عالی دارم که با اون بالای 80درصد میشه نورو جذب سلول خورشیدی کرد. یعنی یه نوع تله خورشیدی ساختم.هنوز ثبت اختراع نکردم.
      شاید بتونیم با هم یه اختراع جدید بسازیم.

  • نوشین 11 مهر 1394

    سلام ممنون از مظالب خوبتون
    میخواستم راجع به ساخت صفحات سلولی با اب تمشک اگر اطلاعاتی دارین در اختیارم بزارین ممنون

  • باسلام،ببخشید یه سوال داشتم،من دانشجوی ترم اخر کنترل هستم واسه پروژه شارژر خورشید انتخاب کردم،ولی بنظرم پروژه خیلی اسونی بیاد و من عرض دو هفته تحویل بدم،بنظر شما ایده ای نسبت به این ندارین تا از سادگی در بیاد مثل تغییر؟ممنون

  • محمد رضا 06 آذر 1394

    سلام من سیزده ساله هستم من تونستم یکی از انرژی خروشیدی روبسازم

  • زهره باغیشنی 09 آذر 1394

    سلام.خسته نباشید.من دانشجوی مهندسی مواد هستم.می خوام پنل خورشیدی بسازم.نیاز به یک سری اطلاعات دارم.ممنون میشم یک سری منابع در اختیار من قرار بدین.باتشکر

  • بابک پوراعتصام 13 دی 1394

    سلام
    به چه ترتیب میتوان امکاناتی فراهم آورد که انرژی خورشیدی رو در مزل به تسخیر دربیاریم؟
    حداقل چقدر هزینه داره ومستلزم چه دستگاههایی هست؟؟؟؟

    • سلام
      فعلا این مسئله خرج زیادی داره . فعلا فقط میشه گوشی رو باهاش شارژ کرد یا یه لامپ رو باهاش روشن کرد . اینکه برق ساختمان تامین بشه خیلی هزینه داره .

  • حسن زاده 19 بهمن 1394

    سلام خسته نباشید ببخشیدخواستم بپرسم که سلول های خورشیدی تاچندوات برق تولیدمیکنند؟واینکه ایامیتوان برق تولیدشده روبه220ولت تبدیل کرد؟

  • با سلام

    یه سوال داشتم
    آیا این سلول های خورشیدی از گرمای نور خورشید برق تولی میکنن یا فقط از طریق نور این کار رو انجام می دن. اگه از طریق نور انجام میشه آیا هر نور دیگه ای هم می تونه برق تولید کنه؟

    با تشکر از سایت مفیدتون

  • سلام خسته نباشید.طرحی دارم مبتنی بر ساخت اتو خورشیدی .میشه کمی راهنماییم کنید.ممنون🙏🏻

  • من علاقمند به ساخت وسایل با انرژی خورشیدی هستم از مطالبتون لذت بردم

  • عباس یگانه دوست 27 اردیبهشت 1395

    با سلام
    مقاله ای که بابت سلول های خورشیدی گذاشتید خلاصه و مفید هست ولی مشکلاتی که بعضاً پیش می آید در مورد شارژ کنترلر هاست لطفاً در مورد کنترلر اطلاعات بیشتری ارائه دهید.

  • سلام من تو ماهواره دیدم که این سلول ها بعد مدتی از کار میوفتن میخوستم بدونم برای چی این اتفاق میافته و بهد وقی دینام میچرخه چه اتفاقی سر الکترون ها میاد

خبرنامه علم فردا
علم فردا در شبکه های اجتماعی علم فردا در جی پلاس کانال تلگرام علم فردا علم فردا در اینستاگرام
هر گونه کپی برداری از مطالب علم فردا ممنوعه ! در ضمن ، وب سایت علم فردا بر روی سرور های قدرتمند پارس پک میزبانی میشه .