Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте za4eti.ru

Астрономия, Авиация, Космонавтика Астрономия, Авиация, Космонавтика     Астрономия Астрономия

Солнечная энергетика

Ночник-проектор "Звездное небо и планеты", фиолетовый.
Оригинальный светильник - ночник - проектор. Корпус поворачивается от руки. Источник света: 1) Лампочка (от карманных фонариков) 2) Три
330 руб
Раздел: Ночники
Крючки с поводками Mikado SSH Fudo "SB Chinu", №4BN, поводок 0,22 мм.
Качественные Японские крючки с лопаткой. Крючки с поводками – готовы к ловле. Высшего качества, исключительно острые японские крючки,
58 руб
Раздел: Размер от №1 до №10
Браслет светоотражающий, самофиксирующийся, желтый.
Изготовлены из влагостойкого и грязестойкого материала, сохраняющего свои свойства в любых погодных условиях. Легкость крепления позволяет
66 руб
Раздел: Прочее

Солнечная энергетика Альтернативные и возобновляемые источники энергии, такие как энергия ветра и солнечного света, гидро- и геотермальная энергия, во всем мире привлекают все больше внимания. Растущий интерес к ним вызван экологическими соображениями, с одной стороны, и ограниченностью традиционных земных ресурсов — с другой. Особое место среди альтернативных и возобновляемых источников энергии занимают фотоэлектрические преобразователи солнечной энергии, изучение которых превратилось в отдельное научное направление – фотовольтаику. Однако высокая стоимость солнечных элементов до недавнего времени закрывала им путь в области, где без них можно обойтись. Но времена меняются, и экономически передовые государства в своих национальных программах уже стимулируют массовое применение солнечных батарей. Что это — дань моде, транснациональное лоббирование чьих-то интересов или устойчивая тенденция, время которой пришло? Источник, который не иссякнет. Источником энергии солнечного излучения служит термоядерная реакция – каждую секунду на Солнце ~6 1011 кг водорода превращается в гелий. Дефект массы при этом составляет 4000 кг, что согласно соотношению Эйнштейна E=mc2 приводит к выделению 4 1020 Дж энергии. Основная часть этой энергии испускается в виде электромагнитного излучения в диапазоне 0,2–3 мкм. Поскольку полная масса Солнца ~2 1030 кг, оно должно пребывать в достаточно стабильном состоянии свыше 10 млрд. лет с постоянным выделением энергии. Интенсивность солнечного излучения в свободном пространстве на удалении, равном среднему расстоянию между Землей и Солнцем, называется солнечной постоянной. Ее величина – 1353 Вт/м2. При прохождении через атмосферу солнечный свет ослабляется в основном из-за поглощения инфракрасного излучения парами воды, ультрафиолетового излучения – озоном и рассеяния излучения частицами атмосферной пыли и аэрозолями. Показатель атмосферного влияния на интенсивность солнечного излучения, доходящего до земной поверхности, называется “воздушной массой” (АМ). АМ определяется как секанс угла между Солнцем и зенитом. На рис.1 показано спектральное распределение интенсивности солнечного излучения в различных условиях. Верхняя кривая (АМ0) соответствует солнечному спектру за пределами земной атмосферы (например, на борту космического корабля), т.е. при нулевой воздушной массе. Она аппроксимируется распределением интенсивности излучения абсолютно черного тела при температуре 5800 К. Кривые АМ1 и АМ2 иллюстрируют спектральное распределение солнечного излучения на поверхности Земли, когда Солнце в зените и при угле между Солнцем и зенитом 60°, соответственно. При этом полная мощность излучения – соответственно порядка 925 и 691 Вт/м2. Средняя интенсивность излучения на Земле примерно совпадает с интенсивностью излучения при АМ=1,5 (Солнце – под углом 45° к горизонту). Рис. 1 Распределение интенсивности по спектру солнечного излучения Таким образом, при использовании высокоэффективных методов преобразования энергии Солнце может обеспечивать бурно растущие потребности в ней практически вечно. Основные принципы работы солнечных батарей Рис.2

. Конструкция солнечного элементаПростейшая конструкция солнечного элемента (СЭ) – прибора для преобразования энергии солнечного излучения – на основе монокристаллического кремния показана на рис. 2. На малой глубине от поверхности кремниевой пластины p-типа сформирован p- -переход с тонким металлическим контактом. На тыльную сторону пластины нанесен сплошной металлический контакт. Простейшая конструкция солнечного элемента (СЭ) – прибора для преобразования энергии солнечного излучения – на основе монокристаллического кремния показана на рис. 2. На малой глубине от поверхности кремниевой пластины p-типа сформирован p- -переход с тонким металлическим контактом. На тыльную сторону пластины нанесен сплошной металлический контакт. Когда СЭ освещается, поглощенные фотоны генерируют неравновесные электрон-дырочные пары. Электроны, генерируемые в p-слое вблизи p- -перехода, подходят к p- -переходу и существующим в нем электрическим полем выносятся в -область. Аналогично и избыточные дырки, созданные в -слое, частично переносятся в p-слой (рис. 3а). В результате -слой приобретает дополнительный отрицательный заряд, а p-слой – положительный. Снижается первоначальная контактная разность потенциалов между p- и -слоями полупроводника, и во внешней цепи появляется напряжение (рис. 3б). Отрицательному полюсу источника тока соответствует -слой, а p-слой – положительному. Рис.3. Зонная модель разомкнутого p- -перехода: а) - в начальный момент освещения; б) - изменение зонной модели под действием постоянного освещения и возникновение фотоЭДС Величина установившейся фотоЭДС при освещении перехода излучением постоянной интенсивности описывается уравнением вольт-амперной характеристики (ВАХ) (рис. 4): U = (k /q)l ((Iph-I)Is/ 1) где Is– ток насыщения, а Iph – фототок. ВАХ поясняет эквивалентная схема фотоэлемента (рис. 5), включающая источник тока Iph=Sq 0Q, где S – площадь фотоэлемента, а коэффициент собирания Q – безразмерный множитель ( Рис.4. Вольт-амперная характеристика солнечного элемента Уравнение ВАХ справедливо и при освещении фотоэлемента светом произвольного спектрального состава, изменяется лишь значение фототока Iph. Максимальная мощность отбирается в том случае, когда фотоэлемент находится в режиме, отмеченном точкой а (см. рис. 4). Рис.5. Эквивалентная схема солнечного элемента Максимальная мощность, снимаемая с 1 см2, равна P = Iph U = x Iкз Uхх, где x – коэффициент формы или коэффициент заполнения вольт-амперной характеристики, Iкз – ток короткого замыкания, Uхх – напряжение холостого хода. Проблемы нахождения и использования конструкций и материалов для солнечных элементов Для эффективной работы солнечных элементов необходимо соблюдение ряда условий: оптический коэффициент поглощения (a) активного слоя полупроводника должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить поглощение существенной части энергии солнечного света в пределах толщины слоя; генерируемые при освещении электроны и дырки должны эффективно собираться на контактных электродах с обеих сторон активного слоя; солнечный элемент должен обладать значительной высотой барьера в полупроводниковом переходе; полное сопротивление, включенное последовательно с солнечным элементом (исключая сопротивление нагрузки), должно быть малым для того, чтобы уменьшить потери мощности (джоулево тепло) в процессе работы; структура тонкой пленки должна быть однородной по всей активной области солнечного элемента, чтобы исключить закорачивание и влияние шунтирующих сопротивлений на характеристики элемента.

Производство структур на основе монокристаллического кремния, удовлетворяющих данным требованиям, – процесс технологически сложный и дорогостоящий. Поэтому внимание было обращено на такие материалы, как сплавы на основе аморфного кремния (a-Si:H), арсенид галлия и поликристаллические полупроводники. Аморфный кремний выступил в качестве более дешевой альтернативы монокристаллическому. Первые СЭ на его основе были созданы в 1975 году. Оптическое поглощение аморфного кремния в 20 раз выше, чем кристаллического. Поэтому для существенного поглощения видимого света достаточно пленки а-Si:Н толщиной 0,5–1,0 мкм вместо дорогостоящих кремниевых 300-мкм подложек. Кроме того, благодаря существующим технологиям получения тонких пленок аморфного кремния большой площади не требуется операции резки, шлифовки и полировки, необходимых для СЭ на основе монокристаллического кремния. По сравнению с поликристаллическими кремниевыми элементами изделия на основе a-Si:Н производят при более низких температурах (300°С): можно использовать дешевые стеклянные подложки, что сократит расход кремния в 20 раз. Пока максимальный КПД экспериментальных элементов на основе а-Si:Н – 12% – несколько ниже КПД кристаллических кремниевых СЭ (~15%). Однако не исключено, что с развитием технологии КПД элементов на основе а-Si:Н достигнет теоретического потолка – 16 %. Наиболее простые конструкции СЭ из а-Si:Н были созданы на основе структуры металл – полупроводник (диод Шотки) (рис. 6). Несмотря на видимую простоту, их реализация достаточно проблематична – металлический электрод должен быть прозрачным и равномерным по толщине, а все состояния на границе металл/а-Si:Н – стабильными во времени. чаще всего солнечные элементы на основе а-Si:Н формируют на ленте из нержавеющей стали или на стеклянных подложках, покрытых проводящим слоем. Рис.6. Конструкция фотоэлемента с барьером Шотки При использовании стеклянных подложек на них наносят прозрачную для света проводящую оксидную пленку (ТСО) из S O2, I 2O3 или S O2 I 2O3 (I O), что позволяет освещать элемент через стекло. Поскольку у нелегированного слоя электронная проводимость выражена слабо, барьер Шотки создается за счет осаждения металлических пленок с высокой работой выхода (P , Rh, Pd), которая обуславливает образование области положительного объемного заряда (обедненного слоя) в а-Si:Н. При нанесении аморфного кремния на металлическую подложку образуется нежелательный потенциальный барьер а-Si:Н/металлическая подложка, высоту которого необходимо уменьшать. Для этого используют подложки из металлов с малой работой выхода (Mo, i, b). Перед нанесением аморфного кремния желательно осадить на металлической подложке тонкий слой (10–30 нм) а-Si:Н, легированный фосфором. Не рекомендуется использовать в качестве материалов электродов легко диффундирующие в аморфный кремний металлы (например, Au и Al), а также Cu и Ag, поскольку а-Si:Н обладает плохой адгезией к ним. Отметим, что Uxx солнечных элементов с барьером Шотки на основе а-Si:Н обычно не превышает 0,6 В. Более высокой эффективностью обладают СЭ на основе аморфного кремния с p-i- -структурой (рис.7

Но чтобы избежать суматохи и путаницы, удобнее применить раму, в которой закрепить 24 отдельных зеркала с помощью пластин или, еще лучше, на шарнирах. Подставляя этот механизм солнечным лучам, надо правильно установить центральное зеркало, а потом и остальные, быстро и ловко наклоняя их... так, чтобы солнечные лучи, отраженные этими различными зеркалами, направлялись в ту же точку..." В заключение Анфимий в подтверждение правильности своей реконструкции добавляет: "Следует заметить, что все прочие авторы, которые говорили о зеркалах божественного Архимеда, упоминали не об одном зеркале, но о многих". О каких "прочих авторах" идет речь, мы не знаем, но, по-видимому, в то время было известно несколько не дошедших до нас исторических источников, сообщавших о факте поджога кораблей на расстоянии полета стрелы, но не дававших описаний устройства зеркала. Что же касается научного значения реконструкции Анфимия, то она представляет собой единственный реальный вариант решения задачи. Анфимий предложил то, что в современной солнечной энергетике называется гелиоконцентратором

1. Солнечная энергетика

2. Вселенная, Галактика и Солнечная система

3. Происхождение и развитие солнечной системы

4. Солнечная система в центре внимания науки

5. Строение солнечной системы

6. Солнечно-Земные Связи и их влияние на человека
7. Солнечная система (Солнце, Земля, Марс)
8. Солнечный ветер, особенности межпланетного пространства (Солнце – Планеты)

9. Строение солнечной системы

10. Солнечная система

11. Использование солнечной энергии

12. Книга- методика "Солнечная Медитация"

13. Проблема солнечных нейтрино

14. Химические преобразователи солнечной энергии

15. “Любовь, похожая на сон...”. Рецензия на рассказ И.Бунина «Солнечный удар»

16. Мой любимый писатель о любви (по рассказу И. А. Бунина «Солнечный удар»)

Кружка "Котик белый".
Смешная щурящаяся мордочка кота и его маленькие ушки - вот, что делает эту кружку такой неотразимо милой! Округлая, сужающаяся кверху
367 руб
Раздел: Кружки
Магнитная игра "Пингвины на параде".
Если вы любите игру «Пингвины на льдине», то вам придется по вкусу и эта игра! Это новое магнитное путешествие маленьких забавных
512 руб
Раздел: Игры на магнитах
Набор для специй "Золотая Серена", 2 предмета+салфетница, 23x6,5x9 см.
Набор для специй из 2 предметов и салфетницы на деревянной подставке. Размер: 23x6,5x9 см. Материал: керамика.
318 руб
Раздел: Прочее

17. Дама без собачки: чеховский подтекст в рассказе И.А.Бунина «Солнечный удар»

18. Устойчива ли Солнечная система?

19. Солнечные и лунные затмения

20. Существует ли тринадцатая планета солнечной системы?

21. Некоторые обобщения по солнечной системе

22. Современные представления о солнечной системе
23. Бинарная структура Солнечной системы
24. Солнечная атмосфера

25. Солнечно-земная физика

26. Солнечные пятна

27. Солнечное и лунное затмение

28. Механизм влияния солнечной активности на земные процессы

29. Наш сон и бессонница, их связь с лунными и солнечными циклами

30. Солнечные космические лучи

31. Возникновение солнечной системы

32. Малые тела солнечной системы

"English". Электронный звуковой плакат "Английская Азбука", артикул PL-01-EN.
Электронный озвученный плакат "Английский язык" предназначен для детей и взрослых, начинающих изучать английский язык.
794 руб
Раздел: Электронные и звуковые плакаты
Рюкзачок "Путешествие".
Детский рюкзак "Путешествие" имеет яркий стильный дизайн. Он имеет небольшие размеры, а его лямки могут регулироваться по длине.
506 руб
Раздел: Детские
Копилка "Лаванда", 16x21 см.
Копилка поможет Вам наконец-то собрать требуемую сумму для покупки долгожданной вещицы. Регулярно удалять пыль сухой, мягкой
343 руб
Раздел: Копилки

33. Происхождение солнечной системы (гипотеза О. Ю. Шмидта)

34. Солнечные системы

35. Солнечная система

36. Айлостера – солнечный цветок

37. Происхождение Солнечной системы и планеты Земля. Основные этапы геологической истории

38. Электронная картотека планет солнечной системы
39. Солнечная система
40. Физика солнечных вспышек

41. Естественные архивы солнечной активности и термоядерной истории Солнца за последние миллионы лет

42. Солнечная система

43. Где находится граница солнечной системы

44. Земля - планета Солнечной системы

45. Земля как планета солнечной системы. Проблемы целостного освоения Земли

46. Малые тела Солнечной системы

47. Наша Солнечная система

48. Планеты солнечной системы

Качели детские подвесные (КД 150 ПЛ).
Качели подвесные очень удобны и просты в применении. Легкие дачные подвесные качели. Конструкция из пород дерева с низким содержанием
535 руб
Раздел: Качели
Глобус Земли физико-политический, с подсветкой, рельефный, 250 мм (арт. Ве022500261).
Глобус Земли физико-политический, рельефный. Диаметр: 250 мм. Материал: пластмасса. Актуальная карта. Крым в составе РФ. Упаковка:
937 руб
Раздел: Глобусы
Подставка для бумаг вертикальная "Techno" (классическая).
Классическая вертикальная подставка для бумаг - незаменимый атрибут рабочего стола. Подставка выполнена из высококачественного серого
314 руб
Раздел: Подставки, лотки для бумаг, футляры

49. Происхождение Солнечной системы

50. Проявление солнечной активности в геофизических параметрах

51. Современные представления об образовании Солнечной системы

52. Солнечная система

53. Солнечная система и Земля

54. Солнечно-Земные связи и их влияние на человека
55. Сообщения о Солнечной системе
56. Юпитер - пятая и самая большая планета Солнечной системы

57. Оценка и расчет пожарных рисков административного здания (на примере МДОУ № 126 "Солнечный зайчик" городского округа Тольятти)

58. Солнце и солнечная система

59. Земное эхо солнечных бурь

60. Испытания РЭСИ на воздействие солнечной радиации, соляного тумана, повышенного гидростатического давления, водонепроницаемость, брызгозащищенность и каплезащищенность

61. Трансформация таланта в романе Д. Рубиной "На солнечной стороне улицы"

62. Организационно-методические аспекты формирования коммерческой деятельности предприятия на рынке товаров и услуг (на примере торговой группы "Солнечный круг")

63. Проект автомобильной дороги Солнечный-Фестивальный

64. Преобразование солнечной энергии

Матрас-кокон "Зевушка".
«Зевушка» - это удобная постель для деток в возрасте до 6 месяцев, в которой они быстрее засыпают, лучше спят и проще адаптируются к
5200 руб
Раздел: Матрацы до 120 см
Настольная игра "Битва полов", артикул 7747.
Предлагаем вам принять участие в извечном противостоянии мужчин и женщин. В настоящей битве сойдутся мужское мышление и женская логика,
568 руб
Раздел: Игры для взрослых (18+)
Рамочка на 12 фотографий "Первый год" (белая).
Рамочка с отпечатком - это особый подход к созданию очаровательного подарка на память для этого особого периода жизни, с картинкой и
2503 руб
Раздел: Мультирамки

65. Солнечное теплоснабжение: состояние дел и перспективы развития

66. Роль микроэлементов в обменных процессах растений и на накоплении ими биологически активных веществ (Реферат (обзор литературы) () WinWord 97)

67. Великобритания (расширенный вариант реферата 9490)

68. Реформирование электроэнергетики России в контексте мировой энергетики

69. Экономическая сказка-реферат "НДС - вражья морда" или просто "Сказка про НДС"

70. Энергетика и окружающая среда
71. Реферат перевода с английского языка из книги “A History of England” by Keith Feiling
72. Реферат по книге Фернана Броделя

73. Cостояние энергетики

74. Проблемы энергетики

75. Экологические проблемы энергетики

76. Реферат по технологии приготовления пищи "Венгерская кухня"

77. Перспективные технологии в энергетике

78. Проблемы современной энергетики

79. Жизнь и творчество выдающегося советского ученого - энергетика С.С.Кутателадзе

80. Ядерные реакции. Ядерная энергетика

Готовальня "Stop System", 3 предмета.
Готовальня из 3 предметов: 1 циркуль, 1 универсальный держатель, 1 пенал с грифелями. Цвет может отличаться от представленного на фото!
340 руб
Раздел: Циркули, чертежные инструменты
Пазл "Киты", 66 деталей.
Пазл собирается на основании в рамке — детали не растеряются и ограниченное пространство подскажет ребёнку правильный размер картины. На
548 руб
Раздел: Пазлы (54-99 элементов)
Дождевик Bambola, ПВХ.
Прозрачный, прочный дождевик для прогулочной коляски, подходит и для колясок с ручкой сзади (крепление задней стороны - на
408 руб
Раздел: Дождевики, чехлы для колясок

81. Атомная энергетика, проблемы развития и принцип действия

82. Общая энергетика

83. Атомная энергетика. Использование и перспективы развития

84. "Камю", "Сартр", "Шопенгауэр", "Ясперс", "Фромм" (Рефераты, доклады по философии)

85. Энергетика ТЭК: Нефть, нефтяная промышленность

86. Современное состояние энергетики
87. Семь чудес света - древний мир, средние века и наше время (история цивилизации, реферат)
88. Советская энергетика и Великая Отечественная война

89. реферат

90. Обзорный реферат по творчеству Ф.И. Тютчева

91. Реферат - Социальная медицина (ЗДРАВООХРАНЕНИЕ КАК СОЦИАЛЬНАЯ СИСТЕМА ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА)

92. Реферат - Физиология (строение и функции гемоглобина)

93. Реферат по менеджменту

94. Назад к ядерной энергетике

95. Ядерные реакции и современная энергетика

96. Развитие атомной энергетики в Украине

Коляска-трость Everflo "Simple pink".
Коляска-трость - идеальный вариант для путешествий и поездок в общественном транспорте. Характеристики: - Стальная рама. - Одно положение
1300 руб
Раздел: Коляски-трость
Стиральный порошок Attack "BioEX", концентрированный, 0,9 кг.
Концентрированный стиральный порошок Attack "BioEX" подходит для стирки белого, цветного, темного и черного белья. Запасной блок
342 руб
Раздел: Стиральные порошки
Звуковой плакат "Говорящая азбука".
Представляем Вашему вниманию уникальную новинку — развивающие звуковые плакаты, которые содержат стихотворения, занимательные и
849 руб
Раздел: Электронные и звуковые плакаты

97. Изменение энергетики воды в течение суток

98. Атомные электростанции. Будущее ядерной энергетики в Республике Беларусь

99. Реферат монографии А.А. Смирнова Проблемы психологии памяти


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.