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

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

تاریخ انتشار : 11 آذر 1390

 

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

حتما مطالب زیر رو هم بخونید

  • چندی پیش در علم فردا مطلبی در مورد نحوه تبدیل انرژی خورشیدی به برق منتشر شد و اما امروز درباره مزایای استفاده از این انرژی پاک با ما همراه باشید . انرژی خورشیدی نور و گرمای تولید شده توسط خورشید است . انرژی ستاره خورشید یکی از منابع عمده انرژی…
  • یادمه یه ماشین حساب داشتم ( از اونایی که حتما شما هم داشتین چون از اون مدل مد بود ) که دکمه خاموش نداشت و تا می خواستی دنبال این دکمه بگردی دوستت بهت می گفت " خورشیدیه " . یعنی با نور کار میکنه و خودش خاموش میشه .…
  • کیوسک های تلفن قرمز رنگ  در شهر لندن به زودی دوباره جون میگیرن ! قراره این کیوسک های تلفن به زودی تبدیل بشن به شارژر خورشیدی انواع گوشی موبایل . خیلی جالبه این انگلیسی ها از سنگ هم کره میگیرن . حالا خوبه سال به ۱۲ ماه رنگ آفتابو نمیبینن…
  •   یکی از مشکلات گوشی های هوشمند ، کم بودن عمر باتری آنها می باشد . از آنجا که صفحه نمایش گوشی های هوشمند هر روز بزرگتر از قبل میشه و باز از آنجا که هرچه تعداد پیکسلهای یک صفحه نمایش بیشتر باشه برای روشن شدن تک تک آنها جریان…
  • این همه این بنده های خدا زور زدن که شارژ باتری موبایل رو از راه های مختلف بدون نیاز به برق  نگه دارند اما خب دوستان تا وقتی خدا شارژرش رو به ما ارزونی داشته دیگه این کارا واسه چیه . این گوشی "double striking" نام گرفته . البته اسم…
این مطلب توسط وب سایت علم فردا تهیه شده ! دوستان عزیز ، متاسفانه اخیرا سایت های زیادی بدون اجازه ما مطالب علم فردا رو کپی میکنن و به نام خودشون میزنن . خواهش میکنیم برای حمایت از علم فردا حتما به هر کسی که می تونید اطلاع رسانی کنید که منبع اصلی این مطالب وب سایت علم فردا ست !
لطفا این مطلب رو با دوستان تون هم به اشتراک بذارید !
دسته بندی تكنولوژي سبز
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 باقی بمونه در زمینه ادیت فیلم و تصویر و همچنین طراحی رابط کاربری وب و اندروید مطالعه و تمرین می کنم .
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

پاسخ دهید

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


■ آداب نظر دادن در سایت ها
■ دوستان ، سوال های بی ربط به موضوع پست به هیچ وجه پاسخ داده نمیشن !
■ اگر پاسخ سوال تون در متن باشه ، فقط سوال تون رو منتشر میکنیم و پاسخ نمیدیم .
■ خواهش میکنیم برای دریافت پاسخ تون چپ و راست کامنت نفرستین !
■ توهین به اعضای سایت پیگرد قانونی داره !

131 دیدگاه

  • فائز می‌گه:

    میشه یاد بدید شارژ کن خورشیدی بسازیم? لطفاااا

  • فاطمه می‌گه:

    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 می‌گه:

      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 می‌گه:

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

  • yasaman می‌گه:

    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 می‌گه:

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

  • زهره باغیشنی می‌گه:

    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 می‌گه:

    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 می‌گه:

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

  • ghasem می‌گه:

    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

  • فاطمه می‌گه:

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

top

علم فردا

تکنولوژی به زبان ساده


گرافیک : محمدرضا امین زاده
کد نویسی : ابراهیم درویش
مدت فعالیت علم فردا : 1389 - 1395

خبرنامه علم فردا

دریافت جدیدترین مطالب علم فردا

هرگونه کپی برداری از مطالب علم فردا بدون اجازه کتبی حتی با ذکر منبع نیز ممنوع می باشد !
علم فردا بر روی سرور های قدرتمند پارس پک میزبانی می شود .