Kostenlose technische Bibliothek ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Fotoelektrische Wandler. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen Anlagen dieser Art basieren auf dem Prinzip, durch Lichtquanten Elektronen aus Halbleitermaterialien herauszuschlagen. Strahlungsenergie wird in elektrische Energie umgewandelt. In der modernen Solarenergie werden häufig Halbleiterwandler aus chemisch reinem kristallinem Silizium eingesetzt. Silizium ist ein weit verbreitetes Element in der Erdkruste; Sand, Quarz ist Siliziumdioxid SiO2. Die Produktion von reinem Silizium am Ende des XNUMX. Jahrhunderts ermöglichte den Beginn der Produktion einer Reihe von Halbleiterbauelementen, insbesondere von Prozessoren für moderne Computer. Die wissenschaftsintensiven Hightech-Industrien der Vereinigten Staaten konzentrieren sich im „Silicon“ (Silicon) Valley im Bundesstaat Kalifornien. Die Schaffung solarer Energiequellen ist in den Programmen so großer Weltkonzerne wie Siemens, Sony, Hitachi enthalten. Führend auf dem Gebiet der Solarenergie auf Siliziumkonvertern sind die USA, Deutschland, Dänemark, Japan und die Schweiz. Die Kosten für Silizium-Photovoltaik-Wandler sind in den letzten 40 Jahren um das 40-fache gesunken, 1 kW installierte Leistung in Photovoltaik-Solarkraftwerken kostet etwa 2500 US-Dollar. Eine Solarzelle besteht aus zwei miteinander verbundenen Siliziumwafern. Licht, das auf die obere Platte fällt, schlägt Elektronen aus ihr heraus und schickt sie zur unteren Platte. So entsteht die EMK des Elements. In Reihe geschaltete Elemente sind eine Gleichstromquelle. Mehrere kombinierte Photovoltaik-Wandler stellen eine Solarbatterie dar. Der Wirkungsgrad der Umwandlung von Strahlungsenergie in elektrische Energie erreicht in modernen Anlagen 13,17 %, unter Laborbedingungen wurde bei einigen Halbleitern ein Wirkungsgrad von 40 % erreicht. Die Leistung von SPP mit photoelektrischen Wandlern wird durch die Beziehung bestimmt W, (3.3) wo - Effizienz fotoelektrischer Wandler (Änderungen bei modernen Siliziumzellen innerhalb von 0,12.0,17), - ihre Gesamtfläche, m2. Der Einsatz von Photovoltaik-Solarkraftwerken begann mit der Raumfahrttechnik, wo die Kosten eine untergeordnete Rolle spielten. Die „Flügel“ der Fotozellen der Mir-Station hatten eine Fläche von Hunderten Quadratmetern. Der mit Solarbatterien betriebene Lunokhod arbeitete mehr als ein Jahr lang auf dem Mond. An der amerikanischen Skylab-Station sorgte eine Batterie mit einer Gesamtfläche von 130 m für die Stromversorgung mit einer Leistung von 10,5 kW. Heutzutage werden in einer Reihe von Ländern Photovoltaik-Wandlermodule für den Bedarf großer Energiemengen hergestellt. Einzelne Solaranlagen dieser Art haben in den USA eine Leistung von 10 MW erreicht, wobei die Leistung ihren Höhepunkt erreicht, wenn die Sonne ihren Höhepunkt erreicht, also etwa zu dem Zeitpunkt, zu dem der tägliche Energieverbrauch in den sonnigen südlichen subtropischen Staaten Amerikas aufgrund des Betriebs von Klimaanlagen seinen Höhepunkt erreicht. Ein wichtiger Vorteil von Photovoltaik-Solarkraftwerken sind die sehr niedrigen Betriebskosten – Module, die durch Glas oder Folie vor Staub und Niederschlag geschützt sind, arbeiten jahrzehntelang ohne Wartung. Bei bewölktem Wetter nimmt die Leistung dieser Art von Solarkraftwerken etwas ab, wenn auch weniger als bei thermoelektrischen Anlagen. Es ist zu erwarten, dass solche Anlagen in den südlichen Solarregionen der Russischen Föderation mit Massenproduktion und sinkenden Kosten für Siliziummodule im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen, die mit wachsenden fossilen Brennstoffen betrieben werden, wettbewerbsfähig sein werden. Projekte für Satelliten-Photovoltaik-Solarkraftwerke werden entwickelt. Es soll sie in geostationären Umlaufbahnen am Äquator in einer Höhe von 35800 km starten und montieren, sodass sie ständig über dem gleichen Ort „hängen“. Solarzellen mit einer Oberfläche von mehreren zehn Quadratkilometern werden auf einer dünnen Kunststofffolie platziert, die senkrecht zur Sonneneinstrahlung ausgerichtet ist. Elektrischer Strom aus Solarzellen wird in speziellen Generatoren in Mikrowellenstrahlung umgewandelt, die über eine Bordantenne auf die Erde gerichtet wird. Die Sendeantenne hat einen Durchmesser von etwa 2 km, während die Empfangsantenne für Mikrowellenstrahlung auf der Erde etwa 1 km beträgt. Die Empfangsstation wandelt Mikrowellenstrahlung in Strom und Spannung im Industriefrequenzbereich um. Die Umsetzung dieses in Konzept und Umfang einzigartigen Projekts erfordert enorme Mittel und eine Vielzahl wissenschaftlicher und technischer Entwicklungen. In Russland ist das Physikalisch-Technische Institut der wichtigste wissenschaftliche Entwickler von fotoelektrischen Wandlern. A.F. Ioffe in St. Petersburg. Der Direktor dieses Instituts, der Nobelpreisträger Zh.I. Alferov, ist ein glühender Befürworter der Solarenergie. Im Werk für Keramik-Metall-Geräte in Rjasan wurde mit der Produktion von SPP-Modulen verschiedener Standardgrößen und verschiedener technischer Eigenschaften begonnen. Solarphotomultiplier werden von NPO Kvant (Moskau), CJSC Telecom-STV in Zelenograd, Region Moskau, hergestellt. Die Herstellung von „Solarsilizium“ – dem Grundmaterial für fotoelektrische Wandler – wird beherrscht. 1 kg Silizium erzeugt bei SPP pro Jahr so viel Strom, dass herkömmliche Wärmekraftwerke zur Produktion 2,5 Tonnen Öl benötigen und die Lebensdauer eines Siliziumkonverters 30 Jahre oder mehr beträgt. Autor: Labeish V.G. Siehe andere Artikel Abschnitt Alternative Energiequellen. Lesen und Schreiben nützlich Kommentare zu diesem Artikel. Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik: Eine neue Möglichkeit, optische Signale zu steuern und zu manipulieren
05.05.2024 Primium Seneca-Tastatur
05.05.2024 Das höchste astronomische Observatorium der Welt wurde eröffnet
04.05.2024
Weitere interessante Neuigkeiten: ▪ Metall verbessert mit Keramik ▪ Kollision von Schwarzen Löchern ▪ Das größte Wellenkraftwerk der Welt wird gebaut News-Feed von Wissenschaft und Technologie, neue Elektronik
Interessante Materialien der Freien Technischen Bibliothek: ▪ Abschnitt der Website Anwendung von Mikroschaltungen. Artikelauswahl ▪ Artikel Vollständigkeit, Detailliertheit und Genauigkeit von Karten. Grundlagen des sicheren Lebens ▪ Artikel Wer trug die Gewänder aus Kolibrifedern? Ausführliche Antwort ▪ Artikel Ruckelpeitschen an einer halbautomatischen Anlage. Standardanweisung zum Arbeitsschutz ▪ Artikel Abnehmende Stunden. Fokusgeheimnis
Hinterlasse deinen Kommentar zu diesem Artikel: Alle Sprachen dieser Seite Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen www.diagramm.com.ua |