سلول خورشيدي چگونه كار مي كند ؟ نحوه تبديل انرژي خورشيدي به برق - علم فردا

علم فردا

آموزش کامپیوتر ، راهنمای خرید دستگاه های الکترونیکی ، بررسی گوشی موبایل ، بررسی تبلت ، بررسی لپ تاپ ، آموزش نرم افزار ، آموزش الکترونیک ، دانستنی های علمی ، معرفی وب سایت ، بازی و سرگرمی
مشاور علم فردا

راهنمای خرید

مشاور علم فردا


مشاور علم فردا اولین سیستم مشاوره خرید لپ تاپ و تبلت در ایران
■ هزینه مشاوره : 10 هزار تومن
■ مدت زمان پاسخگویی : حداکثر 24 ساعت
■ ارسال پاسخ از طریق ایمیل

ورود به سیستم مشاور علم فردا »

سلول خورشیدی چگونه کار می کند ؟ نحوه تبدیل انرژی خورشیدی به برق

۱۱ آذر ۱۳۹۰

 

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 سیگنا 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

طراحی سایت - هزینه راه اندازی سایت
دسته بندی تكنولوژي سبز
محمد امين زاده


محمدرضا امين زاده هستم متولد 1366 ، مهندس الكترونيك و سردبير مجله علم فردا . ، علاقه زیادی به سخت افزار و کم و بیش نرم افزار دارم ، وبلاگ نويس ، محقق در زمينه الكترونيك ، كامپيوتر ، تكنولوژي و اگه فرصتی پیدا کنم یه گریزی به گرافیک کامپیوتری هم می زنم .

80 ديدگاه

  1. خیلی جالب بود.کاشکی یه مطلب هم درمورد استفاده خانگی سلول های خورشیدی و نحوه کاربردش در عمل بذاریدو قیمتا توی ایران واسه مصرف کننده های عادی در چه رنجیه.

    • استفاده خانگی از سلولهای خورشیدی در ایران زیاد مورد استفاده قرار نمیگیره!البته متاسفانه!
      اما در کشورهای اروپایی و آمریکایی،در بعضی منازل برای تامین انرژی نصف شبانه روز از سلولهای نصب شده روی سقف خانه ها استفاده میشه.
      شارژرهایی برای گجتها و چراغ قوه ها نیز از دیگر کاربردهای سولارهای خورشیدی است.

      قیمت تو بازار داخلی رو میتونید از فروشگاهای موجود در خیابان جمهوری تهران جویا شید. اما فراموش نکنید که سولارها هم مثل خیلی از اجناس دیگه خوب و بد دارن!

    • با سلام .
      من فارغ التحصیل برق قدرتم تقریبا ۴ سالی شده تو کارخونه تولید پانل های خورشیدی کار میکنم یه وبلاگم نوشتم در مورد برق خورشیدی ولی وقت نمیکنم زیاد مطلب بنویسم ،www.solarpower.blogfa.com
      خوشحال میشم سر بزنید به من ونظر بدین واگه سوالی داشتین در این زمینه من در خدمتم .

    • کاربرد خانگی برق خورشیدی به ۳ صورته یا برق تولید شده بعد از اینکه تبدیل شد به ac ،مستقیم مورد استفاده قرار میگیره در حالت دوم برق تولید شده به شبکه برق تزریق میشه و تولید کننده برق رو به اداره برق میفروشه در حالت سوم برق تولید شده به صورت خانگی استفاده میشه ومازاد اون به شبکه تزریق میشه .

  2. آیا کنترل کننده شارژ باتری خورشیدی به صورت آماده وجود دارد،اگر هست از کجا میتوانم تهیه کنم؟ و اگر نیست ،جایی و یا کسی را می شناسید که این کار را انجام دهد؟؟؟؟
    با تشکر

    • بله قطعا به صورت آماده هست . نمونه ای از کنترل کننده رو داخل مطلب گذاشتم . فکر می کنم در جمهوری پیدا بشه .یه سر حتما بزنید . اگه نداشته باشن هم سعی می کنن واستون سفارشی بیارن

    • بله وجو داره.
      اصولا فرآیند شارژ باید از روی جریان شارژ باتری یا دمای اون و یا غیره سنجیده و کنترل بشه. مثلا برای باتری موبایل از حسگر حرارتی برای تغییرات دمایی باتری نسبت به سنجش میزان شارژ اون استفاده میشه.
      فرقی هم نمیکنه منبع تولید توان سلول خورشیدی، برق یا غیره باشه.
      مدارات ساده هست که میتونه کمکتون کنه.
      کافیه تو گوگل اینو سرچ کنید :
      ” auto battery charger circuit “

  3. سلام خسته نباشید
    من دانشجوی ترم آخردانشگاه بوشهر در رشته برق قدرتم و پروزم در باره سلول خورشیدی
    چرا در شبیه سازی سلول خورشیدی از منبع جریان با شکل موج مثلثی استفاده می کنیم
    ممنون میشم جوابمو بدین

    • سلام . ممنون . بنده به طور تخصصی اطلاع ندارم اما چون سلول خورشیدی به نوعی یک اینورتور محسوب میشه و در مبحث اینورتور ها ، راندمان خیلی اهمیت داره بنابراین برای رسیدن به راندمان بالا از تکنولوژی سوئیچینگ و به تبع اون مدولاسیون SPWM استفاده میشه . در این مدولاسیون ، شکل موج مثلثی یکی از ارکان اصلی به حساب میاد . اگر بعد از تحقیقتون در مورد SPWM باز متوجه قضیه نشدید بگید تا بیشتر توضیح بدم .

  4. avalin matlabi ke zire ax panel ya selol haye khorshidi neveshte shode eshtebahe typi dare be jaye setare khorshid sayare khorshid neveshte shode man nemidonam baraye bar taraf kardane in moshkel nazaram ro jaye dorosti neveshtam yana.doOrOod

  5. سلام خداقوت من دارم روی یک پروزه تحقیقاتی(انرزی خورشیدی)کار مینم. به اطلاعات بیشتری راجع به انرزی خورشیدی نیاز دارم میتونید کمکم کنید.

    • سلام خانم هاشم آبادی . اگر اطلاعات بیشتر می خواهید باید تخصصی و به زبان انگلیسی سرچ کنید . ضمنا تخصصی تر از این وارد مباحث الکترونیکی و طراحی مدارات و باتری های خورشیدی می شیم .

  6. منم خوشحالم که صفحه شما را دیدم. سوالی دارم ممنونم اگر پاسخ دهی. یک سلول خورشیدی خریده ام اما ظاهرا کار نمی کند آیا شیوه خاصی برای راه اندازی دارد. من به یک موتور کوچک برقی وصل کردم و آن را در مقابل نور قرار دادم اما کار نکرد.

    • با سلام
      طریق خاصی برای تست و راه اندازی سولار وجود نداره. فقط باید زیر نور کامل ، توان خودش رو تولید کنه.
      توان سولار مورد نظر چقدره؟ یا ابعاد صفحه اونرو ذکر کنید.
      احتمالا توان تولیدی کمه یا یکی از مولفه های اصلی ضعیفه. ( ولتاژ یا جریان ) ! مثلا سولاری هست که میتونه ۶ ولت اختلاف پتانسیل ایجاد کنه ولی ماکزیمم جریان خروجیش ۰٫۵ میلی آمپره! پس فقط مصارف خیلی کم جریان رو پاسخ گو هست. برعکس این موضوع هم صدق میکنه ، یعنی جریان بالا ولی ولتاژ کم!
      پس بهتره مشخصات سولار خریداری شده رو کاملا بدونید تا مصرف کننده رو باهاش تطبیق بدید.

      ضمنا فراموش نکنید که توان ماکزیمم هر سولار در مقابل نور کامل خورشید تولید خواهد شد. پس مقدار نور تابیده شده هم مهمه!

    • سلام خانم رضایی خواهش می کنم ، ما هم درس هایی که از معلمان عزیز یاد گرفتیم رو پس می دیم .

  7. سلام
    من به یکی از دوستانم که مصرف انرژی تو کارش بالا بود پیشنهاد استفاده از انرژی خورشید با برق شهری و گاز (ایجاد حرارت)رو بصورت ترکیبی دادم.ولی نه از جزییات ساخت تجهیزات اطلاعی دارم نه از قیمت دقیق لطفا اطلاعات لازم رو اگه زحمتی نیست برام ایمیل کنید.
    پیشاپیش از لطفتون ممنونم
    لطفا یه شماره تماس هم بدید تا بیشتر بتونم ازتئن استفاده کنم

  8. من در مورد تبدیل مستقیم انرزی گرمایی به برق کار میکنم .تا اونجایی که من فهمیدم در سلولها وپیلهای خورشیدی انرزی امواج به جریان الکتریکی تبدیل میشه نه انرزی گرمایی اینطور نیس

    • مرسی که مطالعه کردید و نظرتون رو گفتید امام تا جایی هم که من مطالعه کردم نور جذب میشه و تبدیل به گرما میشه این گرما باعث تحریک الکترونها میشه و ادامه ماجرا

  9. لطفا مطالب جدید درباره ی تکنولوزی به ایمیلم بفرستید من دانشجوی کامپیوترم و علاقه شدید به برنامه نویسی دارم اگر درباره کامپیوتر برام بفرستید خیلی ممنون میشم خیلی دوس دارم باهاتون همکاری کنم

    • شما می تونید با وارد کردن ایمیلتون در کادر نارنجی پایین هر مطلب ، از مطالب جدید علم فردا به صورت رایگان استفاده کنید . بعد از وارد کردن ایمیل به ایمیل خود رفته و روی لینک تایید کلیک کنید .

  10. سلام ممنون از وبلاگ خوبتون
    اکه میشه در مورد کسانی که در ایران با استفاده از پنل های خورشیدی تولید برق کرده اند بگید
    و اینکه چگونه و با چه هزینه ای؟
    ممنون میشم

  11. عالی بود
    ممنون میشم اگردرموردچگونگی تبدیل انرژی الکتریسیته به انرژی آب مطلب بگذارید
    اگرهم وجودنداردممنون میشم کمکم کنیدبتوانم انجامش دهم.

  12. سلام آقای امین زاده
    میخوام بدونم امکان استفاده از انرژی خوزشیدی برای راه اندازی یک پمپ جهت آبیاری زمین کشاورزی وجود داره یا نه . ۰۹۱۸۸۳۲۴۱۶۱

    • ببینید دوست عزیز
      شما باید مصرف توان موتور مورد نظر رو بدونید که معمولا روی بدنه اون نوشته شده!
      همچنین DC یا AC بودنش و درصورت AC بودن ، تکفاز یا سه فاز بودنش رو هم بدونید!
      اگه DC باشه بهتره، چون سولار جریان DC تولید میکنه. اگه نه که احتمالش بیشتره، باید توان سولار محاسبه بشه و تعدادش رو حساب کنید. تعدادی باتری جریان بالا تهیه و انرژی سولارهارو در اونها ذخیره و توسط اینورتر ( DC to AC ) برق مورد نیاز موتور رو تولید کنید!
      در هر صورت نیاز به محاسبات دقیق داره! اما امکانپذیره!

  13. من میخواستن ساختمانی در باغم بسازم می خواستم بدونم رنج قیمت سیستمم در چه حدودی خواهد شد اگر
    ۱) وسایل خانگی یخچال ، تلویزیون و حداکثر ۴ لامپ ۲) پمپ آب را نیز راه اندازی کنم
    با تشکر

    • راه اندازی چنین مصرف کننده هایی ساده نیست! حتی اگه بصورت نیمه وقت روشن باشن!
      اما در هر صورت نیاز به تعدادی سولار بزرگ ، باتری های جریان بالا و اینورتر با توان مورد نیاز هست!

      بعیده کمتر از ۱۰ میلیون تومن آب بخوره! ( البته حدودی و با توجه به عدم ثبات قیمت در بازار )

  14. من میخواستن ساختمانی در باغم بسازم می خواستم بدونم رنج قیمت سیستمم در چه حدودی خواهد شد اگر
    ۱) وسایل خانگی یخچال ، تلویزیون و حداکثر ۴ لامپ ۲) پمپ آب را نیز راه اندازی کنم
    با تشکر

  15. سلام
    فقط خواستم بدونید جمله ی “سیاره قدرتمندی که نه دی اکسید کربن تولید می کند ، نه برای ما خرج می تراشد و نه تمام می شود .” اشتباهه چون خورشید سیاره نیست. احتمالا اشتباه تایپی شده. لطفا تصحیح کنید.
    با تشکر

  16. سلام ضمن تشکر از مطالبتون لطفا در مورد نور لامپهای ال ای دی بفرمایید میتوانید با روشی مانند اسیلیسکوپ اگر دارید طول موج آن و میزان بیخطر بودن بر روی پوست را اعلام کنید . چون حالا ثابت شده لامپهای کم مصرف دارای اثرات پوستی و روانی است مثلا باعث افزایش عصبانیت در نور سفید میشوند با تشکر منتظر ارسال نظرات شما به ایمیلم هستم . اگر مقدور است

  17. سلام. من دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد مهندسی شیمی نساجی هستم. میخاستم بگم که در حال حاضر الیاف فوتوولتائیک در خیلی از کشورهای دنیا تولید و مورد استفاده قرار میگیرن . رشته نساجی میتونه پل ارتباطی خوبی بین رشته‌های الکترونیک – برق – رباتیک و غیره باشه . گه ممکنه کمی هم راجع به این الیاف صحبت کنین . ممنون

  18. چراسعی نمیکنید این فناوری روگسترده ترکنید میدونید الان مهنسان معماری وساختمان چه استفاده های عمیقی میتونن ازاین تکنولوژی بکنند به شرط اینکه مهنسان الکترونیک ومعماری بتونن باعم همکاری کنن
    ………کاری که نشد که توایران بشه……..

    • اتفاقا کار جالبی میشه با تو جه به سلول ای خورشیدی ای که در رنگای مختلف تو بازار هست
      اگه تو نمای ساختمان استفاده بشه هم جذابه و هم کار بردی

  19. دوست عزیز سلام
    بنده هم خیلی مایلم راجع به سولار بدانم و در آینده از آن استفاده نمایم
    فقط می خواستم کمکی از شما دوست عزیز بگیرم
    چون رشته من نرم افزار هست فرمول برق نمی دانم ولی می خواهم فرمول برق یا فرمول تبدیل وات به ولت و یا فرمول تبدیل آمپر به وات را بدانم و در چگونگی استفاده از آن در سلولهای خورشیدی استفاده نمایم
    از شما بابت زحماتی که می کشید متشکرم

  20. یک سوال تخصصی دارم خوشبختانه توانستیم برای منزل آبگرم کن خورشیدی نصب کردیم که چهار صد لیتری است ولی در صبح آب سرد می شود می خواهم از برق آن برای گرم ردن در این مدت استفاده کنم که سرد نشود اما برقش ۲۲۰ ولت است آیا می توانیم تبدیلی برای استفاده از برق مثلا ۱۲ ولت استفاده شود تا برق کمتری مصرف شود؟ لطفا اگر به جواب رسیدید جواب را برای ایمیلم یا در وبلاگم جواب دهید ممنون از همکاری شما

    • شما خودتون بدون داشتن تجهیزات و ماشین آلات قادر به ساختن نیستین، ماشین آلات اتوماتیک ساخت داخل نداره و ساخت چین حدود ۸۵۰ هزار یورو قیمتشه تازه برای تولید ۱۰۰۰۰ کیلووات برق.قاباید سلول خورشیدی از جنس سیلیکون+تجهیزات جانبی مثل فرم شیشه و … داشته باشی تا تولید کنید که داخل ایران متاسفانه سلول خورشیدی تولید نمیشه و وارداتیه

  21. از اطلاعات داده شما بی اندازه ممنونم فقط سوالم اینه که اگه من بخوام یه همچین سیستمی رودر بیابان یاداخل شهر به چه چیزهایی نیازمندم واصلا اگه اطلاعات بخوام از چه منبعی باید استفاده کنم متشکرم

    • شما باید با سه شرکت سازنده در کشور به نام های
      ۱٫ آریا سولار صنعت
      ۲٫ صنایع الکترونیک سازان سمنان
      ۳٫ شرکت برق آفتابی هدایت نور
      تماس بگیری تا راهنماییتون کنن

  22. قیمت پنل های خورشیدی: هر واتی ۴۲۰۰تومن قیمت درب کارخانه است، که بسته به اندازه پنل ها که به صورت ۹۰، ۱۰۰، ۲۰۰ واتی و … می باشند محاسبه میشه، البته لازم به ذکره برای خانوارهای شهری ۵٫۵ کیلووات و برای خانوارهای روستایی به طور میانگین ۱ کیلووات برق نیازه که باید با توجه به این میزان پنل خریداری بشه

  23. سلام پنلهای خورشیدی cecep solar از نظر جنس یا بازده نسبت به مارک های ت بازار بهتره یا نه؟ اگه اطلا عاتی در این مورد دارین لطفا جواب بدین

  24. باسمه نعالی
    باسلام
    ماشاء الله به تو جوان که با تسلط کامل مطلبی را که مدتها دنبال می کردم تا با زبان ساده متوجه شوم به من یاد دادی
    من به جوانان متدین و متعهد و متخصص ایرانی امیدوار بودم امیدوارتر شدم ان شاء الله موفق باشید
    سپاسگزارم

پاسخ دهید

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


اجباری !