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

تبلیغات

راهنمای خرید

 

پنل و سلول خورشيدي

خورشيد ؛ ستاره اي كه بدون هيچ چشمداشت و منتي گرماي وجودي خود را بر ما ارزاني داشته تا ما از اين موقعيت و به بهترين شكل براي مصارف خود بهره ببريم . ستاره قدرتمندي كه نه دي اكسيد كربن توليد مي كند ، نه براي ما خرج مي تراشد و نه تمام مي شود .

احتمال زياد ماشين حسابهاي خورشيدي را ديده ايد كه حتي دكمه خاموش ندارند . دستگاه هايي كه نياز مبرم به باتري ندارند و تا زماني كه نور به اندازه كافي وجود داشته باشد زنده خواهند ماند . اين تكنولوژي به سالهاي قبل برمي گردد اما امروزه نيز پنل هاي خورشيدي بزرگتري را در جاده ها و كارخانجات مي بينيد مثل چراغ هاي راهنمايي خورشيدي ، لامپهاي روشنايي جاده ها و حتي آبگرمكن هاي خورشيدي و خب لابد با خود فكر كرده ايد كه اصلا مكانيزم و فرآيند توليد انرژي الكتريكي از انرژي خورشيدي چگونه است . با ما همراه باشيد .

خورشيد و هر منبع نوري ديگر به همراه خود انرژي دارند . معمولا هنگامي كه نور به يك شي برخورد مي كند به گرما تبديل مي شود مثل موقعي كه شما زير آفتاب دراز مي كشيد . اما در برخي مواردانرژي نور بعد از تابش به يك سري مواد بخصوص ، به انرژي الكتريكي تبديل مي شود كه ما بعدا آن را به جريان الكتريكي قابل استفاده تبديل مي كنيم .

در روشهاي قديمي تبديل انرژي خورشيد به برق ، از كريستالهاي سيليكوني بزرگ استفاده مي شد . سيليكون از پس اين كار برمي آيد چون الكترونها بعد از تابش نور ، به جاي اينكه در جاي خود به جنبش دربيايد ، به حركت مي افتد و جريان الكتريكي توليد مي شود اما عيب آنها بزرگ بودن كريستالها و هزينه بالاي ارتقا دادن كريستال ها بود .

امروزه با وجود پيشرفت هاي پي در پي در زمينه تكنولوژي ساخت قطعات و كوچكتر و ارزان تر كردن بسته هاي سيليكوني مثل copper-indium-gallium-selenide كه قابليت فرم دهي به فيلم هاي منعطف را دارند . هرچند اين فيلم هاي باريك به توانمندي سيليكون در تبديل انرژي خورشيدي به الكتريسيته نيستند . استفاده از انرژي خورشيد در حال حاضر دست كم 5 برابر گران تر از مصرف برق معمولي هزينه دارد به همين دليل هنوز به صورت فراگير از آن استفاده نمي شود در واقع فعلا بيشتر دولت از آن بهره مي برد و كار به استفاده شخصي نكشيده .

چگونه يك سلول خورشيدي انرژي نور را به برق توليد مي كند ؟

قبل از همه بگويم كه سلول هاي خورشيدي را با يك نام ديگر يعني فتوولتاييك ( photovoltaic ) نيز ميشناسند كه فتو به معني نور و ولتاييك به معني الكتريسيته مي باشد .همه اين سلول ها در خود يك يا چند ميدان الكتريكي دارند كه باعث ايجاد ولتاژ مي شوند .

در يك كريستال ، پيوندها ( بين اتم هاي سيليكون) از الكترون تشكيل شده اند كه بين تمام اتم هاي كريستال تقسيم شدند . وقتي نور به سطح كريستال مي تابد جذب مي شود . اين نور باعث تحريك يكي از الكترونها در يكي از اتمها مي شود و آن را به سطوح بالاتر انرژي ( دوستاني كه درس فيزيك الكترونيك را پاس كرده اند كاملا متوجه عرائض بنده مي شوند ) هدايت مي كند . اين الكترون با اين انرژي و با استفاده از ميدان الكتريكي موجود ، در يك مسير مشخص و با آزادي بيشتر نسبت به حالت قبلي كه در بند بود حركت مي كند و حركت آزادانه الكترون به معني ايجاد جريان مي باشد .  با وصل كردن سيم مسي به بالا و پايين اين سلول خورشيدي مي توان جريان توليد شده را به تسخير در آورد .

 

پنل خورشيدي چگونه كار مي كند ؟

چگونگي تبديل نور به برق

 

اين جريان به همراه ولتاژ حاصل از ميدان الكتريكي ، توان الكتريكي را تشكيل مي دهند . اين همان تواني است كه مشخصه يك سلول خورشيدي مي باشد يعني فرضا مي گويند اين سلول 5 وات هست .

معمولا سلول هايي كه 12 ولتي هستند بين 16 تا 20 ولت خروجي مي دهند كه براي رگوله كردن اين ولتاژ از كنترل كننده شارژ استفاده مي كنند . كار اين كنترل كننده دقيقا مثل رگولاتورهاي ولتاژ مي باشد . از خروجي اين كنترل كننده اگر مدار DC باشد مستقيما به آن مي رود اما اگر مصرف كننده AC باشد بايد ولتاژ خروجي كنترل كننده را ابتدا به باتري هاي قابل شارژ داد ( براي استفاده در زماني كه خورشيد نيست ) سپس به يك مدار اينورتور كه وظيفه اش تبديل سيگنا DC به AC مي باشد .

 

كنترل كننده سولار شارژ باتري

نمونه اي از كنترل كننده سولار شارژ باتري

 

 

نحوه تبديل انرژي خورشيدي به برق

مراحل استفاده از انرژي خورشيدي براي مصرف كننده

با کلیک روی دکمه + این مطلب رو به دیگران هم پیشنهاد بدین
دسته بندی تكنولوژي سبز
محمد امين زاده


محمدرضا امين زاده هستم متولد فروردین 66 ، 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 .

لطفا پیش از ارسال دیدگاه یا سوال ، حتما به این نکات دقت کنید :
■ لطفا اول متن رو با دقت بخونید بعد سوال بپرسید .
■ لطفا سوال بی ربط نپرسید ، چون به هیچ وجه منتشر نمیشه .
■ روزانه سوال های زیادی از ما می پرسن و ما فرصت پاسخ به همه سوال ها رو نداریم .
■ لطفا پیشنهاد ها تون رو از طریق ایمیل بفرمایید نه فرم ارسال دیدگاه .

83 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 4 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 3 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 اي از كنترل كننده رو داخل مطلب گذاشتم . فكر مي كنم در جمهوري پيدا بشه .يه سر حتما بزنيد . اگه نداشته باشن هم سعي مي كنن واستون سفارشي بيارن

    • 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 تخصصي اطلاع ندارم اما چون سلول خورشيدي به نوعي يك اينورتور محسوب ميشه و در مبحث اينورتور ها ، راندمان خيلي اهميت داره بنابراين براي رسيدن به راندمان بالا از تكنولوژي سوئيچينگ و به تبع اون مدولاسيون SPWM استفاده ميشه . در اين مدولاسيون ، شكل موج مثلثي يكي از اركان اصلي به حساب مياد . اگر بعد از تحقيقتون در مورد SPWM باز متوجه قضيه نشديد بگيد تا بيشتر توضيح 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 آبادي . اگر اطلاعات بيشتر مي خواهيد بايد تخصصي و به زبان انگليسي سرچ كنيد . ضمنا تخصصي تر از اين وارد مباحث الكترونيكي و طراحي مدارات و باتري هاي خورشيدي مي شيم .

  6. منم خوشحالم كه صفحه شما را ديدم. سوالي دارم ممنونم اگر پاسخ دهي. يك سلول خورشيدي خريده ام اما ظاهرا كار نمي كند آيا شيوه خاصي براي راه اندازي دارد. من به يك موتور كوچك برقي وصل كردم و آن را در مقابل نور قرار دادم اما كار نكرد.

    • 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 6 ولت اختلاف پتانسیل ایجاد کنه ولی ماکزیمم جریان خروجیش 0.5 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 رضايي خواهش مي كنم ، ما هم درس هايي كه از معلمان عزيز ياد گرفتيم رو پس مي ديم .

  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 . 09188324161

    • 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
    1) وسایل خانگی یخچال ، تلویزیون و حداکثر 4 لامپ 2) 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 10 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. ســـــــــــــــــــلام
    خیلی ممنون از اطلاعاتی که در این صحفه گذاشتید
    اگه میشه مدار نصب و راه اندازی سلول خورشیدی را هم بیارید

  20. 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

  21. 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 220 ولت است آیا می توانیم تبدیلی برای استفاده از برق مثلا 12 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 850 هزار یورو قیمتشه تازه برای تولید 10000 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

  22. 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
      1. آریا سولار صنعت
      2. صنایع الکترونیک سازان سمنان
      3. شرکت برق آفتابی هدایت نور
      تماس بگیری تا راهنماییتون کنن

  23. قیمت پنل های خورشیدی: هر واتی 4200تومن قیمت درب کارخانه است، که بسته به اندازه پنل ها که به صورت 90، 100، 200 واتی و … می باشند محاسبه میشه، البته لازم به ذکره برای خانوارهای شهری 5.5 کیلووات و برای خانوارهای روستایی به طور میانگین 1 کیلووات برق نیازه که باید با توجه به این میزان پنل خریداری بشه

  24. 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

  25. 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

  26. با سلام مطالب و مجله خوبی است من مهندس شهرساز هستم و میخواهم در داخل مبلمان شهری از سلولهای خورشیدی استفاده کنم تا در شب نورافشانی کنند مایل هستم که جنابعالی راهنمائی بفرمائید که نحوه تهیه و یا ساخت آنها چگونه است با تشکر کیا

    • سلام . این کار تخصص لازم رو می طلبه و اگه شخصا می خواید وارد کار بشید باید مطالعات الکترونیکی داشته باشید . من توصیه میکنم اینجور کارها رو به اهل فنش بسپارید . این پنل ها در ابعاد ، توان و قیمت مختلف در بازار تهران قابل تهیه هست .

پاسخ دهید

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


اجباری !

علم فردا رو بیشتر بشناسید ...

ما برای نگهداری علم فردا زحمت زیادی می کشیم و پولی رو که با زحمت به دست میاریم به راحتی و با عشق و علاقه برای علم فردا خرج می کنیم . تولید محتوای علمی و آموزشی اونم به صورت رایگان خیلی دردسر داره . خواهش می کنیم ازتون هر جا که از مطالب علم فردا استفاده می کنید منبع و لینک مستقیم رو درج کنید .
علم فردا بر روی سرور های قدرتمند هاست ابری پارس پک میزبانی می شود .
علم فردا : 1389 - 1393