Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


научная работа Солнечная работа

Информация:

Тип работы: научная работа. Добавлен: 04.06.13. Сдан: 2013. Страниц: 19. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


 
 
 
 
 ТУР
 
 
 
 
 
 
«EXCELSIOR - 2009»
 
 
 
 
 
 
Секция  Астрофизика и эволюция Вселенной
 
 
 
 
Использование солнечной энергии
 
 
Кошенов Батырхан
 
Средняя общеобразовательная  школа № 6, г. Шумерля, 9А класс
 
Научный руководитель: Бахтыбеков Казыбек Сулейменович
д.ф.-м.н., профессор, начальник отдела информационно-образовательного обеспечения космических технологий Института космических Исследований имени академика
У.М. Султангазина Космического Агентства Республики Казахстан
г. Астана
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
г. Байконур, 2013

 
 
 
 
Оглавление
 
 
 
 
 
 
Введение---------------------------------------------------------------------------------------------------3

Виды использования солнечной энергии--------------------------------------------------------4

Электрический бутерброд – ЭЛЕМЕНТ----------------------------------------------------------4

Создатель солнечных  батарей-----------------------------------------------------------------------5

Использование в космосе-----------------------------------------------------------------------------5
 
Преимущества использования  солнечного электричества---------------------------------6
 
История солнечных электростанций-------------------------------------------------------------6
 
Производство солнечного оборудования---------------------------------------------------------7
 
КПД фотоэлементов и  модулей---------------------------------------------------------------------8
 
Экспериментальная часть---------------------------------------------------------------------------8
 
Выводы----------------------------------------------------------------------------------------------------9
 
Использованная литература------------------------------------------------------------------------10
 
Приложения----------------------------------------------------------------------------------------------11
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Введение

Основополагающий  вопрос: Насколько важно использовать солнечные батареи в будущем для энергоснабжения различных объектов.

Цель работы:  Выяснить, кто и когда изобрел солнечные батареи. Выяснить, из чего изготавливают солнечные батареи, отметить сферы, в которых используются солнечные батареи.

Актуальность  темы: Одним из основных факторов, определяющих уровень развития общества, является его энерговооруженность, причем потребности человечества в энергии удваиваются каждые 10-15 лет. Потребление энергии за историю развития человечества (в расчете на одного человека) выросло более чем в 100 раз. Поэтому солнечная энергия - будущее Земли.

Способов преобразования энергии Солнца в электрическую  существует множество. Использование солнечных батарей (то есть фотоэлектрических преобразователей) - лишь один из них. Способ этот хорош, во-первых, своей мобильностью, во-вторых, - долговечностью. Солнечную батарею можно установить на крыше автомобиля и крыльях самолета. Ее можно встроить в часы, калькулятор, ноутбук и даже, как это ни парадоксально, в фонарик. В солнечном элементе отсутствуют какие-либо движущиеся части, и срок его службы составляет примерно 30 лет. За эти 30 лет элемент, на изготовление которого ушел всего 1 кг солнечного кремния, может дать столько же электроэнергии, сколько производится из 100 тонн нефти на ТЭС или из 1 кг обогащенного урана на АЭС.

Считается, что  на 3емле запасено 6 триллионов тонн различных  углеводородов. Если это так, то содержащуюся в них энергию Солнце отдает планете всего за три недели. И резервы его настолько велики, что светиться так же ярко оно сможет еще около 5 миллиардов лет. И если бы человек смог взять для своего внутреннего потребления хотя бы один процент (то есть 1 триллион тонн того самого условного топлива в год), то это бы решило многие проблемы на века вперед. И теоретически вполне понятно, как именно взять этот процент.  
    Все началось с Альберта Эйнштейна, который был удостоен в 1921 году Нобелевской премии за объяснение законов внешнего фотоэффекта. Еще в 1905 году он опубликовал работу, в которой, опираясь на гипотезу Планка, описал как именно и в каких количествах кванты света «вышибают» из металла электроны. Получить электрический ток с помощью фотоэффекта впервые удалось советским физикам в 30-е годы прошлого века. Произошло это в Физикотехническом институте, руководил которым знаменитый академик А.Ф. Иоффе. Правда, КПД тогдашних солнечных сернисто-талиевых элементов еле дотягивал до 1%, то есть в электричество обращался лишь 1% падавшей на элемент энергии, но задел был положен. В 1954 году американцы Пирсон, Фуллер и Чапин запатентовали первый элемент с приемлемым (порядка 6%) КПД. А с 1958 года кремниевые солнечные батареи стали основными источниками электричества на советских и американских космических аппаратах.  
    К середине 70-х годов КПД солнечных элементов приблизился к 10-процентной отметке и... почти на два десятилетия замер на этом рубеже. Для космических кораблей этого вполне хватало, а для наземного использования производство весьма дорогих солнечных батарей (1 кг кремния необходимого качества стоил тогда до 100 долларов) по сравнению с сжиганием дешевой нефти выглядело непозволительной роскошью. Как следствие - большинство исследований по разработке новых технологий в области солнечной энергетики было свернуто, а финансирование оставшихся сильно сокращено. В начале 90-х годов нынешний лауреат Нобелевской премии академик Жорес Алферов на собрании АН СССР заявил, что если бы на развитие альтернативной энергетики (а солнечная энергетика у нас считается одним из ее видов) было бы потрачено хотя бы 15% из тех средств, что мы вложили в энергетику атомную, то АЭС нам бы сейчас вообще были не нужны. Удалось к середине 90-х поднять КПД солнечных элементов до 15, а к началу нового века - до 20%.

Виды использования  солнечной энергии:

    Фотоэлектрические преобразователи — (ФЭП). Полупроводниковые устройства, прямо преобразующие солнечную энергию в электричество (Фотоэлементы). Несколько объединённых ФЭП называются солнечной батареей.
    Гелиоэлектростанции (ГЕЭС). Солнечные установки, использующие высококонцентрированное солнечное излучение в качестве энергии для приведения в действие тепловых и др. машин (паровой, газотурбинной, термоэлектрической и др.).
    Солнечные коллекторы (СК). Солнечные нагревательные низкотемпературные установки.
    Органические батареи. Устройства, преобразующее солнечные лучи в электричество с помощью генетически модифицированных клеток, напечатанных на тонком пластике с проводником.
 
Электрический бутерброд – ЭЛЕМЕНТ.
 По строению солнечный элемент похож на бутерброд, состоящий из двух полупроводниковых пластинок. В наружной n–пластинке - переизбыток электронов. Во внутренней р-пластинке - их недостаток. Фотон, попадая в n-пластинку, пробуждает дремлющий в ней электрон примерно так же, как луч света, попадая на лицо, пробуждает спящего человека. Электрон переходит в р-пластину - это движение и создает электрический ток. Будущее солнечной энергетики эксперты связывают с совершенствованием материалов для этих двух слоев. Наиболее перспективными сегодня представляются аморфный и микрокристаллический кремний, который выведет создание солнечных элементов на принципиально иной уровень. А в настоящее время кремниевые пластины как технология уже устаревают, из аморфного и микрокристаллического кремния можно выращивать очень тонкие пленки, толщина которых измеряется нанометрами. Две такие пленки, осажденные одна поверх другой на стекло, представляют собой фотогальванический элемент, обладающий высокой электрической проводимостью и сохраняющий свои свойства при длительном использовании. Однако технология, которая позволила бы выпускать такие солнечные элементы «на потоке», еще не создана. Как считают в Исследовательском центре города Юлих (Германия), им остался всего один шаг, чтобы вывести производство новых солнечных батарей из лабораторий в промышленность. Обычные солнечные элементы из кремния создают по отдельности и уже потом объединяют в батареи. В случае с тонкими пленками все наоборот: сначала выращивают пленку большой площади, накладывают ее на стекло вместе с другими необходимыми слоями, режут лазером на полоски и затем соединяют электрическими контактами. Ученым из Юлиха удалось отработать процесс массового получения модулей площадью 30х30 см с КПД, близким к 10%, а с такими параметрами уже можно ожидать покупателей на технологию. Сейчас промышленно выпускаемые солнечные элементы стоят примерно по 300 евро за 100 ватт электрической мощности. Тонкопленочная технология позволит через 5-10 лет снизить стоимость вдвое, а через 15 - втрое.

Солнечная батарея — один из генераторов альтернативных видов энергии, превращающих солнечное электромагнитное излучение в электричество. Является объектом исследования гелиоэнергетики (от греч.- ?????, Helios — солнце). Производство солнечных батарей развивается быстрыми темпами в самых разных направлениях. 
В будущем, среди современных вещей будет сложно отыскать ту, которая, так или иначе, не связанная с высокими технологиями. В будущем люди будут носить галстуки, в которых используются гибкие солнечные батареи, которые в дальнейшем можно использовать, как ИП для мобильных телефонов или карманных компьютеров. Первый шаг к такому радужному будущему сделали южнокорейские ученые разработавшие революционную солнечную батарею на гибкой основе. Разработка ведется при поддержке государства в лице Electronics and Telecommunications Research Institute (ETRI). Солнечная батарея следующего поколения состоит из тонкой светочувствительной поверхности и стальной подложки придающей всей конструкции гибкость и высокую прочность. Главное преимущество таких батарей - низкая себестоимость, на 80 % дешевле традиционных кремниевых ячеек. Теоретический КПД фотоэлектрического преобразования солнечной энергии 87%. Сейчас КПД 40%. В ближайшие 10 лет КПД достигнет 50%. Уже сейчас использование солнечных батарей экономически оправдано для обеспечения автономных потребителей электроэнергии, а в будущем солнечная фотоэнергетика станет основным методом получения электроэнергии.

Создатель солнечных  батарей

Чарльз Фриттс  (Charles Fritts) был американским изобретателем  приписанный к созданию первой рабочей  солнечной батареи, краткого обзора ячейки (солнечная ячейка - устройство полупроводника, которое преобразовывает фотоны в электричество). В 1884 он покрыл полупроводником селен с чрезвычайно тонким слоем золота. У получающихся ячеек было преобразование приблизительно 1 % вследствие свойств селена, который в комбинации с высокой стоимостью материала предотвратил использование таких ячеек для энергоснабжения. Ячейки селена нашли другое применение, как легкие датчики для выбора времени подвергания в камерах фотографии, где они были распространены хорошо в 1960-ые. Солнечные ячейки позже стали практичными для использования. Развитие 1940-ых кремния ячейки соединения, которые достигли полезных действий выше 5 % к 1950-ым/1960-ым. Сегодняшние лучшие кремниевые солнечные ячейки на более чем 20 % эффективны, с индексом Доу-Джонса для акций промышленных компаний более чем 13 %.
Использование в космосе
Солнечные батареи — один из основных способов получения электрической энергии на космических аппаратах: они работают долгое время без расхода каких-либо материалов, и в то же время являются экологически безопасными (в отличие от ядерных и радиоизотопных генераторов).
Однако при полётах  на большом удалении от Солнца (за орбитой Марса) их использование становится проблематичным, так как поток солнечной энергии обратно пропорционален квадрату расстояния от Солнца. При полётах же к Венере и Меркурию, напротив, мощность солнечных батарей значительно возрастает (в районе Венеры в 2 раза, в районе Меркурия в 6 раз). 

Cолнечная батарея, фотоэлемент или солнечная панель уже давно вошли в наш повседневный лексикон. Правда еще несколько лет назад понятия солнечная батарея или солнечная панель, ассоциировались у нас с высокими космическими технологиями. Но, ничто не стоит на месте и технологии, применяемые в космической и военной промышленности, становятся достоянием массового потребителя.       Солнечные батареи или солнечные панели нашли применение в самых различных приборах и системах наружного освещения. Это уличные фонари и уличные светильники, садовые светильники и системы аварийного освещения, системы автономного и архитектурного освещения.
 
 
 
 
Преимущества использования солнечного электричества
По данным Европейской  организации EUGENE, в странах ЕС доля энергии, произведенной за счет нетрадиционных источников (солнце, ветер, приливы, биомасса, геотермальные воды и пр.), составляет более 6 процентов. В странах СНГ  – менее 1 процента. До 2010 года экологически чистая энергия составит в Европе около 12, а к 2050 году доля ее в мире должна возрасти до 40 процентов. Источником энергии солнечного излучения служит термоядерная реакция на Солнце. Солнечная энергия испускается в виде электромагнитного излучения.  
Чтобы использовать его энергию, необходимо решить такие вопросы: как уловить его наибольший поток, сохранить и передать тепло потребителю без потерь. Ресурсы солнечной энергии неограниченны. Так, по некоторым расчетам количество её, достигшее поверхности земли в течение минуты, больше, чем энергия, выработанная всеми другими источниками на планете в течение года. Преимущества использования солнечного электричества – экологическая чистота и неисчерпаемость сырья с одной стороны и неограниченный «срок годности» - солнечная батарея не имеет движущихся и трущихся частей, а значит, может служить неопределенно долгое время.  Недостатками использования солнечной энергии являются естественные колебания солнечной активности - изменение продолжительности светового дня в течение года. Минимум поступления солнечной энергии или ее полное отсутствие (например, в условиях Заполярья) приходится на зимние месяцы, когда потребность в энергии со стороны потребителей максимальна. И в периоды, когда солнце светит только короткое время, да и только под низким углом. В настоящее время разработка солярных систем ведется по двум направлениям: 1-создание энергетических концентратов,  
2-совершенствование солнечных батарей. Работа над первым направлением включает в себя создание систем, работающих по принципу концентрации энергии. Солнечная энергия в таком случае при помощи линзы фокусируется на относительно небольшом по площади фотоэлектрическом элементе. Принцип работы солнечной батареи (генератора энергии) – это прямое преобразование электромагнитного излучения солнца в электричество. При этом генерируется постоянный ток. Солнечные фотоэлектрические установки могут быть следующих основных типов:  1. Автономные, работающие без подключения к сети, т.е. солнечные модули генерируют электричество для освещения, питания телевизора, радио, насоса, холодильника или ручного инструмента. Обычно, для хранения энергии используются аккумуляторные батареи.  2. Соединенные с сетью - в этом случае объект подключен к сети централизованного электроснабжения, где солнечные батареи используются для генерации собственного электричества. Избыток же электрической энергии обычно продается электросетям. 3. Резервные системы, в которых фотоэлектрические системы подключаются к сетям низкого качества. И в случае отключения сети или недостаточного качества сетевого напряжения нагрузка покрывается солнечной системой.  
          Необходимость делать ставку на надежную, экологически чистую энергию по доступным ценам провоцируют активные поиски и разработку новых технологий.
  
                                         История солнечных электростанций     
Первая промышленная солнечная  электростанция была построена в 1985 году в СССР в Крыму, недалеко от города Щелкино. СЭС-5 имела пиковую мощность 5 МВт. Столько же, сколько у первого ядерного реактора. За 10 лет работы она выработала всего 2 миллиона кВт.час электроэнергии, однако стоимость ее электричества оказалась довольно высокой, и в середине 90-х ее закрыли. В это время работы активизировались в Штатах, где компания Loose lndustries в самом конце 1989 года запустила 80-мегаваттную солнечно-газовую электростанцию. За следующие 5 лет та же компания, только в Калифорнии, построила таких СЭС еще на 480 МВт и довела стоимость одного «солнечно-газового» кВт.часа до 7-8 центов. Что совсем неплохо по сравнению с 15 центами за кВт.час энергии - во столько обходится электричество, производимое на АЭС.  
    Использовать энергию Солнца в бытy можно и без превращения ее в электричество. Для того чтобы «протопить» холодную комнату или нагреть воду в водопроводе, можно напрямую воспользоваться солнечным теплом. Установки, собирающие, сохраняющие и передающие это тепло, называются солнечными коллекторами. В простейшем варианте все выглядит так: на крыше дома или на его южной стене устанавливается панель, состоящая из тоненьких трубочек, по которым в специальный бак-аккумулятор подается вода. Солнце нагревает трубки, те нагревают воду, вода (температура которой в этой системе при использовании зеркального поддона может доходить до 60-90°С) накапливается в баке и потом используется для обогрева или горячего водоснабжения. Дома, оборудованные такими системами (которые обычно доукомплектовываются и кремниевыми солнечными элементами), называются «солнечными домами». С одной стороны, этот дом стоит несколько дороже, чем обычный, но с другой - он позволяет резко сократить коммунальные платежи - на 50-70%.  
    Однако встречаются и более серьезные системы. Одна из таких была сооружена в США в штате Нью-Мексико еще в 1978 году и работает до сих пор. Называется - Национальная солнечная установка для тепловых испытаний (NSTTF). Принадлежит она Пентагону и применяется для проверки жаропрочности корпусов военных и гражданских ракет. Состоит NSTTF из 60-метровой башни-мишени и 220 гелиостатов, размером 6х6 метров каждый. Зеркала, подобно архимедовой установке, направляют свои солнечные зайчики в одно полутораметровое пятнышко на верхушке установки, где температура в солнечные дни поднимается до 2 000°С. Всего в 2,5 раза меньше, чем на поверхности Солнца, и в 2 раза выше температyры горения напалма. Установка имеет площадь зеркал 8 500 м2 и тепловую мощность 5 МВт.  
    Строительство «солнечных домов» на Западе постепенно становится «правилом хорошего тона»: желающие заплатить за дом лишние 10 000 долларов находятся (1 500-3 000 долларов за солнечные коллекторы и 7 000 долларов за элементы). И все же таких покупателей немного - вложения окупаются только через 7-10 лет. Именно поэтому правительства развитых стран, заботясь о завтрашнем дне, разрабатывают и финансируют программы, облегчающие финансовое бремя владельцев «солнечных крыш». Названия этих программ-проектов примерно одинаковы. Первый был запущен еще в 1990 году в Германии, стране - лидере в деле постройки «солнечных домов». Назывался он «1 000 солнечных крыш» (впоследствии был переименован в «2 000 солнечных крыш»). Следом за Германией подобный проект, только под названием «100 000 солнечных крыш», был принят для всех стран - членов ЕС. В Японии солнечная энергетика начала продвижение с программы «70 000 солнечных крыш». И, наконец, последний проект родился в США. Со свойственным американцам гигантизмом он был назван «1 000 000 солнечных крыш».
Производство солнечного оборудования
В многих странах происходит постоянный рост производства солнечных коллекторов. В настоящее время их мировая  установленная мощность оценивается  в 10 ГВт. Общая площадь солнечных  коллекторов в мире превысила  по неполным данным 21 млн. м2, при этом годовое производство солнечных коллекторов превышает 1,7 млн. м2. Страны-лидеры: Япония - 7 млн. м2, США - 4 млн. м2, Израиль - 2,8 млн. м2, Греция - 2,0 млн. м2. В бывшем СССР максимальное годовое производство составляло 40 тыс. м2 коллекторов, а общая площадь установленных коллекторов, главным образом для горячего водоснабжения, достигала 250 тыс. м2 , но их технический уровень был низким. В России в настоящее время разработаны более совершенные конструкции, не уступающие зарубежным аналогам, но вследствие экономического кризиса в стране объем производства солнечных коллекторов сократился и составляет менее 1 тыс. м2. Фотоэлектрическое преобразование солнечной энергии является одним из наиболее быстро развивающихся в мире направлением использования возобновляемых источников энергии. В настоящее время общая мощность установленных солнечных фотоэлектрических систем составляет свыше 938 МВт. Годовые темпы роста за последние 5 лет составляют 30%. Лидируют страны: Япония - 80 МВт, США - 60 МВт, Германия - 50 МВт. Масштабы использования фотоэлектрических солнечных батарей ограничиваются более высокой стоимостью вырабатываемой электроэнергии, по сравнению с энергией, получаемой за счет использования традиционных источников энергии. Удельная стоимость мощности плоских модулей солнечных батарей на мировом рынке составляет 4 - 5 долл./Вт, а стоимость фотоэлектрических установок 7 - 10 долл./Вт. Стоимость электроэнергии, вырабатываемой модулями, колеблется в пределах 20 - 30 цент./(кВт • ч), что значительно превышает стоимость электроэнергии от традиционных источников.
В России есть большие районы с  централизованным энергоснабжением, но испытывающие острый дефицит энергии, что приводит к значительным потерям, в том числе материальным и  финансовым. Есть регионы, удаленные от централизованных энергосистем - отдельные поселки, деревни, рабочие точки. Использование возобновляемых источников энергии, в том числе солнечного излучения позволило бы решать энергетические и социально-экономические проблемы таких регионов и удаленных мест. То есть вопрос об экономической возможности и эффективности необходимо решать с учетом социально-экономических условий, в том числе дефицита энергии, стоимости топлива, географических и климатических условий.
КПД фотоэлементов  и модулей
Мощность потока солнечного излучения на квадратный метр, без  учёта потерь в атмосфере, составляет около 1350 ват. В то же время, удельная мощность солнечного излучения в  Европе в очень облачную погоду даже днём может быть менее 100 Вт/м?. С  помощью наиболее распространённых солнечных батарей можно преобразовать эту энергию в электричество с КПД 9-24 %. При этом цена батареи составит около 1—3 долл. за Ватт номинальной мощности. При промышленной генерации электричества с помощью фотоэлементов цена за кВт·ч составит 0,25 долл. Ожидается, что к 2010 году себестоимость снизится до 0,15 долл.
Сообщается, что в отдельных  лабораториях получены солнечные элементы с КПД 44 %. В 2007 году появилась информация о изобретении российскими учёными (г. Дубна) элементов с КПД 54 %, но эти высокоэффективные панели не могут массово использоваться в виду своей высокой себестоимости, над этой проблемой и работают многие учёные.
 
 
Экспериментальная часть
Мы решили выяснить, от каких факторов зависит преобразование солнечной энергии в другие виды энергии. Чаще всего солнечную энергию преобразуют в электрическую. Поэтому мы взяли различные фотоэлементы и измерили преобразование световой энергии в электрическую. Фото-ЭДС мы измеряли мультитестором. Меняли интенсивность света, падающую на фотоэлемент, убедились в том, что фото-ЭДС зависит от площади фотоэлемента. Вот почему под строительство больших солнечных электростанций нужны большие площади и районы с максимальной интенсивностью света.  

Выводы

Технические трудности, которые будет необходимо преодолеть  конструкторам космических энергостанций, колоссальны, но принципиально разрешимы.  Другое дело — экономика таких сооружений. Кое-какие оценки производят  уже сейчас,  хотя экономические расчеты космических  энергостанций  могут  быть  сделаны лишь  весьма  приближенно.  Сооружение  космической   электростанции   будет выгодным лишь тогда,  когда  стоимость  киловатт-часа  выработанной  энергии составит примерно такую же величину, как стоимость энергии, выработанной  на Земле. По оценкам американских специалистов, для  выполнения  этого  условия стоимость  солнечной  электростанции  в  космосе  должна  быть  не  более  8 миллиардов долларов. Этой величины можно достичь, если в 10 раз снизить  (по сравнению  с   существующей)   стоимость   одного    киловатта    мощности, вырабатываемой солнечными  батареями,  и во  столько же  раз — стоимость доставки полезного груза на орбиту.  А это - невероятно  трудные  задачи.

Видимо, в  ближайшие десятилетия мы вряд ли сможем  использовать  космическую электроэнергию. Но в списке резервов человечества этот источник энергии обязательно будет значиться на одном из первых мест.

В будущем, среди  современных вещей будет сложно отыскать ту, которая, так или иначе, не связанная с высокими технологиями. В будущем люди будут носить галстуки в которых используются гибкие солнечные батареи, которые в дальнейшем можно использовать, как ИП для мобильных телефонов или карманных компьютеров. Первый шаг к такому радужному будущему сделали южнокорейские ученые разработавшие революционную солнечную батарею на гибкой основе.  
Уже сейчас использование солнечных батарей экономически оправдано для обеспечения автономных потребителей электроэнергии, а в будущем солнечная фотоэнергетика станет основным методом получения электроэнергии.

Использованная литература:

1)http://ru.wikipedia.org/wiki/Солнечная_батарея

2) www.3dnews.ru/editorial/sun_energy;

3) www.biotechnolog.ru.

4) www.powerinfo.ru

5) www.physics03.narod.ru

6) http://sitel2006.narod.ru/solaris.htm

7) http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/110777

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Приложения
Принципиальная структурная  схема солнечной батареи. Напряжение на единичном кристалле кремния солнечной батареи составляет обычно около 0,5 вольт. Для генерирования большего напряжения используют соединенные между собой последовательно ячейки.


 
 
 
 
 
 
История развития технологии солнечных батарей:
    1839 - открытие фотогальванического эффекта;
    1921 - объяснение эффекта Эйншейном (Нобелевская премия по физике 1923 год);
    1954 - первая кремниевая солнечная батарея (Bell Laboratories, USA);
    1966 - первая тонкослойная CdS/Cu2O солнечная батарея;
    1974 - первая аморфная кремниевая батарея;
    1983 - первая электростанция на основе солнечных батарей с мощностью более 1мегаватт;
    1984 - США, электростанция на основе солнечных батарей мощностью 6,5 мегаватт;
    1985 - первая солнечная батарея с коэффициентом полезного действия больше 20%;
    1987 - первое серийное производство солнечных батарей в Европе;
    1989 - солнечная батарея с коэффициентом полезного действия больше 30%;
 
 
 
 
 
 
Крупнейшие солнечные  установки в мире
 
Крупнейшие  солнечные установки в мире
Пиковая мощность
Местонахождение
Описание
МВт / год
46.4 МВт
Amareleja, Португалия
     
11 МВт
Serpa, Португалия
52 000 солнечных модулей
   
6.3 МВт
Muhlhausen, Германия
57 600 солнечных модулей
6 750 МВт
 
5 МВт
Burstadt, Германия
30 000 BP солнечных модулей
4 200 МВт
 
5 МВт
Espenhain, Германия
33 500 солнечных модулей Shell
5 000 МВт
 
4.59 МВт
Springerville, США
34 980 солнечных модулей BP
7 750 МВт
 
4 МВт
Geiseltalsee, Merseburg, Германия
25 000 солнечных модулей BP
3 400 МВт
 
4 МВт
Gottelborn, Германия
50 000 солнечных модулей
8 200 МВт
 
4 МВт
Hemau, Германия
32 740 солнечных модулей
3 900 МВт
 
3.9 МВт
Rancho Seco, США
     
3.3 МВт
Dingolfing, Германия
Солнечные модули Solara, Sharp и Kyocera
3 050 МВт
 
3.3 МВт
Serre, Италия
60 000 солнечных модулей
   

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Максимальные  значения КПД фотоэлементов и  модулей, достигнутые в лабораторных условиях
Тип
Коэффициент фотоэлектрического преобразования, %
Кремниевые
   
Si (кристаллический)
24,7
 
Si (поликристаллический)
20,3
 
Si (тонкопленочная передача)
16,6
 
Si (тонкопленочный субмодуль)
10,4
 
III-V
   
GaAs (кристаллический)
25,1
 
GaAs (тонкопленочный)
24,5
 
GaAs (поликристаллический)
18,2
 
InP (кристаллический)
21,9
 
Тонкие пленки халькогенидов
   
CIGS (фотоэлемент)
19,9
 
CIGS (субмодуль)
16,6
 
CdTe (фотоэлемент)
16,5
 
Аморфный/Нанокристаллический  кремний
   
Si (аморфный)
9,5
 
Si (нанокристаллический)
10,1
 
Фотохимические
   
На базе органических красителей
10,4
 
На базе органических красителей (субмодуль)
7,9
 
Органические
   
Органический полимер
5,15
 
Многослойные
   
GaInP/GaAs/Ge
32,0
 
GaInP/GaAs
30,3
 
GaAs/CIS (тонкопленочный)
25,8
 
a-Si/mc-Si (тонкий субмодуль)
11,7
 

 
 

 
В исследовательской  лаборатории ИКФИА, что возле поселка Ойбенкёль, солнечная батарея используется для получения электричества, которого хватает на освещение помещений и работу оборудования.
 
 
 
 
 
 
В Нью-Йорке солнечную  энергию используют даже мусорщики. Здесь в двух районах уже полтора года действуют интеллектуальные солнечные контейнеры для мусора - BigBelly. Используя энергию света, преобразованную в электричество кремниевыми фотоэлементами они утрамбовывают содержимое.
Сфокусированный СВЧ-луч  может передавать собранную солнечными батареями энергию на Землю, а может снабжать ею космические корабли. В отличие от солнечного света этот СВЧ-луч при «пробое» атмосферы потеряет не более 2% энергии.



 
 

Солнечные батареи  на МКС




и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.