Għaliex l-Effiċjenza tal-Panewijiet Solari Attwalment hija mwaħħla għal Madwar 20%?
Il-pannelli solari qed isiru dejjem aktar komuni bħala sors ta 'enerġija rinnovabbli. Huma ddisinjati biex jaqbdu d-dawl tax-xemx u jikkonvertuh f'elettriku li jista 'jintuża fid-djar, negozji, u anke vetturi. L-effiċjenza ta 'dawn il-pannelli tjiebet b'mod sinifikanti f'dawn l-aħħar snin minħabba l-avvanzi fit-teknoloġija u l-proċessi tal-manifattura. Madankollu, minkejja dan it-titjib, l-effiċjenza tal-pannelli solari baqgħet madwar 20%, u ħallew ħafna nies jistaqsu għaliex dan huwa l-każ. F'dan l-artikolu, se nesploraw dan is-suġġett f'aktar dettall, inkluża l-istorja tal-iżvilupp tal-effiċjenza tal-pannelli solari u l-evoluzzjoni tat-teknoloġija tal-purifikazzjoni tas-silikon, u ninvestigaw ir-raġunijiet wara t-telf tal-enerġija fil-pannelli solari.
Storja tal-Iżvilupp tal-Effiċjenza tal-Panel Solari
L-iżvilupp ta 'pannelli solari jista' jiġi rintraċċat lura għall-iskoperta tal-effett fotovoltajku fl-1839 minn fiżiku Franċiż jismu Alexandre Edmond Becquerel. Fis-snin ta’ wara, it-teknoloġija kompliet tavvanza, u sas-snin ħamsin, ġew introdotti l-ewwel ċelloli solari disponibbli kummerċjalment. Inizjalment, dawn iċ-ċelloli kienu għaljin ħafna u ineffiċjenti, b'effiċjenza ta 'madwar 4% biss.
Matul l-għexieren ta 'snin li ġejjin, l-avvanzi fit-teknoloġija wasslu għal titjib sinifikanti fl-effiċjenza tal-pannelli solari. Sas-snin tmenin, l-effiċjenza kienet żdiedet għal madwar 15%, u sal-bidu tas-snin 2000, laħqet madwar 20%. Dawn l-avvanzi kienu parzjalment dovuti għall-iżvilupp ta 'materjali ġodda, bħal ċelloli solari b'film irqiq, u titjib fil-proċessi tal-manifattura.
Minkejja dan it-titjib, l-effiċjenza tal-pannelli solari baqgħet madwar 20% għall-aħħar għoxrin sena. Dan għaliex hemm diversi fatturi li jillimitaw l-effiċjenza tal-pannelli solari, inklużi l-proprjetajiet tal-materjali użati u l-mod li bih huma manifatturati.
Evoluzzjoni tat-Teknoloġija tal-Purifikazzjoni tas-Silikon
Is-silikon huwa l-materjal primarju użat fil-produzzjoni ta 'pannelli solari. Huwa abbundanti u għandu proprjetajiet li jagħmluha adattata sew għall-produzzjoni taċ-ċelloli solari. Madankollu, mhux it-tipi kollha ta 'silikon huma maħluqa ugwali meta niġu għall-effiċjenza.
Is-silikon użat fil-pannelli solari għandu jkun ippurifikat ħafna biex jiżgura li jmexxi l-elettriku b'mod effiċjenti. Dan il-proċess jinvolvi ssaħħan tas-silikon għal temperaturi estremament għoljin u żżid diversi kimiċi biex tneħħi l-impuritajiet. Hekk kif id-domanda għal pannelli solari żdiedet, hekk ukoll il-ħtieġa għal kwantitajiet akbar ta 'silikon ta' purità għolja.
Matul is-snin, ġew żviluppati diversi tekniki differenti għall-purifikazzjoni tas-silikon. Inizjalment, il-proċess kien għali ħafna u jieħu ħafna ħin, li llimita l-produzzjoni ta 'pannelli solari. Madankollu, l-avvanzi fit-teknoloġija wasslu għal titjib fl-effiċjenza u l-kosteffettività tal-purifikazzjoni tas-silikon. Illum, l-aktar teknika ta 'purifikazzjoni komuni hija magħrufa bħala l-proċess Siemens, li jipproduċi silikon b'purità ta' madwar 99.9999%.
Telf ta' Enerġija f'Panewijiet Solari
Minkejja l-avvanzi fit-teknoloġija tal-pannelli solari u l-purifikazzjoni tas-silikon, il-pannelli solari jkomplu jitilfu l-enerġija permezz ta 'diversi proċessi. Wieħed mill-fatturi ewlenin li jikkontribwixxu għal dan it-telf huwa r-rifless tad-dawl tax-xemx. Xi wħud mid-dawl tax-xemx li jolqot il-wiċċ tal-pannelli solari huwa rifless, u jnaqqas l-ammont ta 'enerġija li l-pannell jista' jassorbi.
Fattur ieħor li jikkontribwixxi għat-telf tal-enerġija fil-pannelli solari huwa l-konverżjoni tad-dawl tax-xemx fis-sħana. Dan iseħħ minħabba li ċ-ċelloli solari jassorbu aktar enerġija milli jistgħu jikkonvertu f'elettriku, li jwassal għal żieda fit-temperatura. Din iż-żieda fit-temperatura tista 'tnaqqas l-effiċjenza taċ-ċellula solari.
Konklużjoni
Bħala konklużjoni, l-effiċjenza tal-pannelli solari baqgħet madwar 20% minħabba diversi fatturi, inklużi l-proprjetajiet tal-materjali użati, il-mod li bih huma manifatturati, u t-telf ta 'enerġija matul il-proċess ta' konverżjoni. Għalkemm l-avvanzi fit-teknoloġija u l-purifikazzjoni tas-silikon tejbu l-effiċjenza tal-pannelli solari matul is-snin, huma meħtieġa riċerka u żvilupp kontinwi biex jingħelbu dawn il-limitazzjonijiet. Madankollu, il-pannelli solari għadhom sors promettenti ħafna ta 'enerġija rinnovabbli, u hekk kif it-teknoloġija tkompli tevolvi, l-effiċjenza tagħhom x'aktarx tiżdied, u tagħmilhom soluzzjoni saħansitra aktar attraenti biex titnaqqas id-dipendenza fuq il-fjuwils fossili.