Hasken rana yana ... Yin amfani da bangarori na hasken rana

A cikin 'yan shekarun nan, masana kimiyya suna da sha'awar sauran matakan makamashi. Man fetur da gas za su ƙare nan da nan ko kuma daga baya, saboda haka dole muyi tunanin yadda za mu rayu a wannan halin yanzu. A Turai, ana amfani da matakan iska, wani yana ƙoƙari ya cire makamashi daga teku, kuma zamu tattauna game da hasken rana. Bayan duk, tauraron, wanda muka gani kusan a kowace rana a sararin sama, za a iya taimaka mana kare ba sabunta albarkatun da kuma inganta muhalli. Muhimmancin rana don Duniya ba za a iya samun nasara ba - yana ba da haske, hasken kuma yana ba da damar rayuwa a duniya. To, me yasa ba za a sami sabon aikace-aikace ba?

A bit of history

A tsakiyar karni na 19th physistist Alexander Edmond Becquerel ya gano sakamako na photovoltaic. Kuma a ƙarshen karni, Charles Fritz ya halicci na'urar farko da ke iya sarrafa wutar lantarki zuwa wutar lantarki. Don wannan, selenium, mai rufi tare da zane-zane na zinariya, an yi amfani dasu. Ra'ayin ya raunana, amma wannan abu ne wanda ke da alaka da farkon zamanin hasken rana. Wasu malaman basu yarda da wannan tsari ba. Suna kira tsohon kakannin zamanin hasken rana mai suna Albert Einstein. A shekara ta 1921 ya karbi lambar yabo ta Nobel don bayyana dokokin dokokin tasirin photoelectric waje.

Zai zama alama cewa hasken rana yana da hanyar ingantacciyar hanya. Amma akwai matsaloli masu yawa don shiga kowane gida, musamman tattalin arziki da muhalli. Abin da ke sanya farashin baturan hasken rana, abin da cutar za su iya haifar da yanayin da kuma wasu hanyoyin hanyoyin samar da makamashi, za mu samu a kasa.

Hanyar tarawa

Ayyukan da ya fi gaggawa da ya shafi makamashi na rudun rana ba shine kawai karbarta ba, har ma da tarawa. Kuma wannan shi ne mafi wuya. A halin yanzu, masana kimiyya sun ci gaba da hanyoyi 3 kawai don samar da hasken rana.

Na farko ya dogara ne akan yin amfani da madubi na parabolic kuma ya zama kamar wasa tare da gilashin ƙaramin gilashi, wanda kowa ya san tun daga yara. Ta hanyar ruwan tabarau, hasken yana wucewa, yana tattara a guda aya. Idan kun sanya takarda a cikin wannan wuri, za ta haskaka, kamar yadda yawancin hasken rana ya fi girma. Gilashin parabolic shine kwakwalwar kamala mai kama da tasa. Wannan madubi, ba kamar gilashin gilashi ba, ba ya bari ba, amma yana nuna hasken rana, tattara shi a wani aya, wanda aka saba da shi a cikin bututun baki da ruwa. Ana amfani da wannan launi saboda yana haskaka haske. Ruwa a tube karkashin mataki na hasken rana heats sama da za a iya amfani da su janye lantarki ko don dumama kananan gidaje.

Gilashin wuta

A cikin wannan hanya, ana amfani da tsarin daban daban. Mai karɓar wutar lantarki yana kama da tsari mai yawa. Ka'idar aikinsa kamar wannan.

Ana tafiya ta cikin gilashi, haskoki sun fāɗi a kan baƙin ƙarfe, wanda, kamar yadda aka sani, yana haskaka haske. Solar radiation ne tuba zuwa cikin thermal makamashi , da kuma heats da ruwa, wanda shi ne a karkashin baƙin ƙarfe farantin. Sa'an nan duk abin da ya faru kamar yadda a cikin hanyar farko. Za a iya amfani da ruwa mai tsanani ko dai don dakunan dakuna ko don samar da wutar lantarki. Gaskiya ne, tasiri na wannan hanya ba shi da girman yin amfani da ita a ko'ina.

A matsayinka na mulkin, wutar lantarki ta karbi wannan hanya shine zafi. Don samun wutar lantarki, hanya ta uku an fi amfani da ita sau da yawa.

Solar hasken rana

Yawancin haka mun saba da wannan hanyar samun makamashi. Ya haɗa da amfani da baturan bidiyo ko bangarori na hasken rana, wanda za'a iya samuwa a kan rufin ɗakunan gidajen zamani. Wannan hanya ya fi rikitarwa fiye da yadda aka bayyana, amma ya fi alkawarin. Shi ne wanda ya sa ya yiwu ya canza makamashin rana zuwa wutar lantarki a kan sikelin masana'antu.

Ƙungiyoyi na musamman, waɗanda aka tsara don ɗaukar haskoki, an yi su ne daga sillan lu'ulu'u masu haɓaka. Hasken rana, samunwa a kansu, ƙaddamar da wani lantarki daga kobit. A madadinsa, ɗayan ya yi kokari, don haka yana samun sakon waya na yau da kullum, wanda ke haifar da halin yanzu. Idan ya cancanta, an yi amfani da shi nan da nan don samar da na'urori ko tarawa a cikin nau'i na lantarki a cikin batura na musamman.

Shahararren wannan hanya an kubuta ta hanyar gaskiyar cewa yana ba ka damar samun fiye da 120 watts daga mita ɗaya na baturin hasken rana. A lokaci guda, bangarori suna da ƙananan ƙananan kauri, wanda zai ba su damar sanya su kusan a ko'ina.

Irin Silicon Panels

Akwai da dama iri na hasken rana Kwayoyin. An fara amfani da su ta amfani da silicon-silicon. Ayyinsu shine kimanin 15%. Wadannan bangarori na hasken rana sun fi tsada.

Daidaitaccen kayan da aka yi da silicium polycrystalline ya kai 11%. Ba su da ƙasa, saboda kayan aikin da aka samo su ta hanyar fasaha mai sauƙi. Nau'in na uku shi ne yafi dacewa kuma yana da mafi dacewa. Waɗannan su ne bangarori na silicon amorphous, wato, ba crystalline. Bugu da ƙari, ƙananan yadda ya dace, suna da wata mahimmanci mai zurfi - rashin ƙarfi.

Wasu masana'antun suna amfani da ɓangarorin biyu na rukuni na hasken rana - baya da gaba don ƙara haɓaka. Wannan yana ba ka damar ɗaukar haske a cikin babban kundin kuma ƙara ƙimar makamashi da aka samu ta hanyar 15-20%.

Masu samar da gida

Hasken rana a kan duniya ya zama fadada. Ko da a kasarmu suna sha'awar nazarin wannan masana'antu. Duk da cewa a cikin Rasha Rasha ta cigaba da bunkasa makamashi ba ta da matukar aiki, an samu nasara. A halin yanzu, kungiyoyi masu yawa suna shiga cikin kafa bangarori don samar da hasken rana - yawancin masana kimiyya na hanyoyin sadarwa da masana'antu don samar da kayayyakin lantarki.

1. NPF "Kayan".
2. OAO Kovrov Mechanical Shuka.
3. Cibiyar Nazarin Harkokin Noma ta Rasha-Rasha.
4. NPO na injin injiniya.
5. JSC VIENN.
6. Open Society "Ryazan masana'antu na kayan ƙananan yumbura kayan aiki".
7. AOOT Pravdinsky matashin jirgi na samfurori na yau da kullum "Posit".

Wannan ƙananan ƙananan masana'antun ne ke yin wani bangare na cigaba da bunkasa makamashin makamashi a Rasha.

Imfani a yanayin

Rashin dakatar da wutar lantarki da man fetur na makamashi an haɗa shi ba tare da gaskiyar cewa wadannan albarkatu zasu ƙare ba da jimawa ko daga baya. Gaskiyar ita ce sun cutar da yanayi sosai - gurɓata ƙasa, iska da ruwa, taimakawa wajen bunkasa cututtukan cututtuka a cikin mutane da kuma rage rigakafi. Wannan shine dalilin da ya sa sauran hanyoyin samar da makamashi su kasance lafiya.

Silicon, wanda ake amfani dashi don samar da photocells, yana da lafiya, saboda abu ne na halitta. Amma bayan tsaftacewa, sharar gida ya rage. Zasu iya cutar da mutane da kuma yanayin idan aka yi amfani da su ba daidai ba.

Bugu da kari, da shafin ne gaba daya cluttered da hasken rana bangarori, iya rushe halitta lighting. Wannan zai haifar da canje-canje a cikin yanayin da ake ciki. Amma a gaba ɗaya, tasiri akan yanayin na'urorin da aka tsara don canza ƙarfin hasken rana, kadan ne.

Tattalin arziki

Babbar kudin na samar da hasken rana Kwayoyin suna hade da babban kudin raw kayan. Kamar yadda muka riga muka bayyana, an halicci bangarori na musamman ta amfani da silicon. Duk da cewa wannan ma'adinai yana rarraba a yanayi, matsalolinsa suna da alaƙa da manyan matsaloli. Gaskiyar ita ce silicon, wanda asusun fiye da kashi huɗu na taro na ɓawon ƙwayar ƙasa, bai dace da samar da suturar hasken rana ba. Ga waɗannan dalilai, kawai kayan da aka fi samun tsarki daga hanyar masana'antu sun dace. Abin baƙin ciki, samun silicon mafi tsarki daga yashi yana da matsala.

A farashin wannan hanya ya dace da uranium da aka yi amfani da shi a cikin tsire-tsire na wutar lantarki. Wannan shine dalilin da yasa farashin kamfanonin hasken rana ke a halin yanzu.

Kayan zamani na zamani

Ƙoƙari na farko da aka yi amfani da makamashin hasken rana ya bayyana a dā. Tun daga wannan lokacin, masana kimiyya da dama suna aiki a cikin bincike don kayan aiki mafi inganci. Ya kamata ba kawai zama tattali, amma kuma m. Ya dace ya kamata yayi ƙoƙari don iyakar.

Matakan farko zuwa na'urar da aka dace don samunwa da canzawa da hasken rana ya kasance tare da sababbin batir din silicon. Hakika, farashin yana da kyau, amma ana iya sanya bangarori a kan rufin rufi da ganuwar gidaje, inda ba za su tsoma baki tare da kowa ba. Kuma dacewar irin waɗannan batir ba shi da tabbas.

Amma hanyar da ta fi dacewa don ƙara yawan sha'anin hasken rana shine don sanya shi mai rahusa. Masana kimiyyar Jamus sun riga sun bayar da shawarar maye gurbin siliki tare da filastan haɗi wanda za a iya haɗawa a cikin masana'anta ko wasu kayan. Yin amfani da irin wannan baturin hasken rana ba shi da yawa. Amma rigar da ake yi na ƙwayoyi na roba na iya, aƙalla, samar da wutar lantarki zuwa smartphone ko player. Ayyukan nanotechnology yana aiki ne da gaske. Wataƙila, za su ba da damar rana ta zama tushen da aka fi sani da makamashi a wannan karni. Masana kimiyya AS daga Norway sun rigaya sun bayyana cewa nanotechnology zai ba da damar rage yawan farashin hasken rana ta hanyar sau 2.

Hasken rana don gida

Mutane da yawa suna jin mafarki game da gidaje da kanta za ta tanadar da kansa: babu wani abin dogara a kan mabuɗar kaya, matsaloli tare da biyan biyan kuɗi da kuma lalata yanayin. Tuni a kasashe da dama ana gina gine-ginen, yana amfani da makamashi da aka samu daga sauran matakai. Misali mai kyau shine gidan da ake kira gidan rana.

A yayin aiwatarwa, zai bukaci karin jari fiye da na al'ada. Amma bayan 'yan shekaru na aiki, duk farashin zai biya - ba za ku biya bashi, ruwan zafi da wutar lantarki ba. A cikin gidan hasken rana, dukkanin waɗannan sadarwar suna daura da bangarori na musamman na hotunan photovoltaic da aka sanya a rufin. Kuma albarkatun wutar lantarki da aka karɓa ta wannan hanyar ba kawai suna amfani da su ba don bukatun yanzu, amma har ma suna tara don amfani da dare da kuma lokacin yanayi mai hadari.

A halin yanzu, gina irin waɗannan gidaje ba kawai a cikin ƙasashen da ke kusa da ƙananan ba, inda shine hanya mafi sauki don samun wutar lantarki. Ana kuma gina su a Kanada, Finland da Sweden.

Sharuɗɗa da Cons

Ci gaba da fasaha wanda zai yiwu ya yi amfani da makamashin hasken rana a ko'ina zai iya zama mafi aiki. Amma akwai wasu dalilai da ya sa wannan har yanzu bai zama fifiko ba. Kamar yadda muka riga muka ce, samar da bangarori na samar da abubuwa masu cutarwa ga yanayin. Bugu da ƙari, kayan ƙayyade ya ƙunshi gallium, arsenic, cadmium da gubar a cikin abun da ke ciki.

Tambayoyi masu yawa suna haifar da buƙata don sake yin amfani da bangarori na photovoltaic. Bayan shekaru 50 na aikin, zasu zama marasa dacewa don hidima, kuma za a hallaka su ta wani hanya. Shin hakan ba zai yi mummunan lahani ba? Ya kamata a la'akari da shi cewa samar da hasken rana wata hanya ce mai dawwama, tasiri wanda ya dogara da lokacin da rana. Kuma wannan wata babbar mahimmanci ne.

Amma akwai karin, ba shakka. Hasken rana zai iya samo kusan kusan ko ina cikin duniya, kuma kayan aiki don karɓarwa da canza shi zai iya zama ƙanƙanci cewa ya dace a baya na wayar. Abin da yake mafi mahimmanci, wannan ma'ana mai mahimmanci, wato, yawan makamashin hasken rana ba zai canza ba har tsawon shekaru dubu.

Abubuwan da suka dace

Tsarin fasaha a fagen hasken rana ya kamata ya haifar da ƙananan farashin don samar da abubuwa. Tuni, akwai matakan gilashin da za a iya shigar a kan windows. Ci gaban nanotechnology ya ƙyale ƙirƙirar fentin da za a yaduwa akan bangarori na hasken rana kuma zai iya maye gurbin siliki na silicon. Idan farashin makamashin hasken rana ya ragu sosai sau da yawa, shahararsa zai karu da yawa.

Ƙirƙirar ƙaramin bangarori don aikace-aikace na mutum zai ba da damar mutane a kowane yanayi don amfani da makamashin rana - a gida, a cikin mota ko ma a waje da birnin. Dangane da rarrabawarsu, nauyin da ke kan ikon wutar lantarki zai rage, kamar yadda mutane zasu iya daukar nauyin ƙananan kayan lantarki.

Masana ilimin Shell sun yi imanin cewa, a shekara ta 2040, kimanin rabi na makamashi na duniya za su fito ne daga kayan albarkatu. Tuni a Jamus, amfani da makamashin hasken rana ya karu da sauri, kuma ƙarfin baturi ya wuce 35 Gigawatts. Kasar Japan tana ci gaba da bunkasa masana'antun. Wa] annan} asashen biyu sune shugabanni na yin amfani da hasken rana a duniya. Watakila, {asar Amirka za ta shiga tare da su nan da nan.

Sauran hanyoyin samar da makamashi

Masana kimiyya ba su daina yin damuwa game da abin da zaka iya amfani dashi don samun wutar lantarki ko zafi. Bari mu ba da misalai na mafi mahimmancin hanyoyin samar da makamashi.

Ana iya samun iska a kusan kowace ƙasa. Har ma a kan tituna da dama na garuruwa na Rasha, an shigar da lantarki, wanda kansu ke samar da wutar lantarki saboda ikon iska. Babu shakka ƙimar kuɗin su ya fi girma, amma tare da lokaci za su dawo da wannan bambanci.

An riga an ƙirƙira fasaha wanda zai ba da damar samun makamashi ta amfani da bambanci a yanayin ruwa a yanayin ruwa da zurfin ruwa. Kasar Sin tana ci gaba da bunkasa wannan shugabanci. A cikin shekaru masu zuwa kusa da bakin teku na Daular Celestial za su gina babbar wutar lantarki da ke aiki a kan wannan fasaha. Akwai wasu hanyoyi na yin amfani da teku. Alal misali, a Ostiraliya sun yi shirin samar da wutar lantarki da ke haifar da makamashi daga ƙarfin hawan.

Akwai hanyoyi masu yawa don samun wutar lantarki ko zafi. Amma a kan yanayin da yawa na sauran zaɓuɓɓuka, hasken rana yana da kyakkyawan shugabanci a cigaban kimiyya.