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Qu'est-ce qu'un panneau solaire?
systèmes d'électricité de panneaux solaires, également connu comme l'énergie solaire photovoltaïque (PV), captent l'énergie du soleil (photons) et la convertissent en électricité. les cellules photovoltaïques sont fabriqués à partir de couches de matériau semi-conducteur, et de produire un champ électrique à travers les couches lorsqu'elles sont exposées à la lumière du soleil. Lorsque la lumière atteint la cellule, une partie est absorbée dans le matériau semi-conducteur et amène les électrons à se détacher et le débit. Ce flux d'électrons est un courant électrique, qui peut être tirée et utilisé pour alimenter des dispositifs externes. Ce courant, ainsi que la tension de la cellule (un résultat de haut-champs électriques), définir la puissance que la cellule solaire est capable de produire. Il est à noter qu'une cellule photovoltaïque peut produire de l'électricité sans lumière directe du soleil, mais plus de soleil équivaut à plus d'électricité.
Un module ou panneau, est un groupe de cellules connectées électriquement et emballés ensemble. plusieurs panneaux peuvent également former un réseau, qui peut fournir plus d'électricité et être utilisée pour alimenter des instruments et des appareils plus gros.
Différents types de cellules solaires
Les cellules solaires sont à peu près divisés en trois catégories: monocristallins, polycristallins et Thin Film. La plupart des PVs du monde sont basées sur une variation de silicium. La pureté du silicium, ou les molécules de silicium plus sont parfaitement alignés, affecte à quel point il sera à convertir de l'énergie solaire. Cellules solaires monocristallines (Mono-Si, ou mono-cristal-Si) passent par un processus de coupe de lingots cylindriques pour faire des tranches de silicium, ce qui donne les panneaux leur aspect caractéristique. Ils ont même coloration externe qui suggère silicium de haute pureté, ayant ainsi les taux d'efficacité les plus élevées (typiquement 15-20%). Ils sont aussi efficaces l'espace (leur efficacité leur permet d'être faible) et vivent plus longtemps que d'autres types de panneaux solaires. Hélas, ils sont plus chers que d'autres types et ont tendance à être endommagés par la saleté extérieure ou de la neige.
Le silicium polycristallin (p-Si ou mc-Si) cellules solaires ne passent pas par le processus ci-dessus, et sont donc plus simples et coûtent moins cher que ceux monocristallines. Leur rendement typique est de 13 à 16%, en raison de faible pureté de silicium. Ils sont aussi plus grandes et occupent plus d'espace.
avantages de l'énergie solaire et les inconvénients
L'énergie solaire est gratuite et infinie, et l'utilisation de l'énergie solaire a certes des avantages. Il est un moyen écologique et durable de la production d'énergie. Les systèmes d'énergie solaire aujourd'hui sont aussi beaucoup moins cher qu'ils ne l'étaient il y a 20 ans, et économiser de l'argent en frais d'électricité. En outre, il est une forme beaucoup plus propre pour l'environnement de la production d'énergie qui contribue à réduire le réchauffement climatique et la pollution du charbon. Il ne gaspille pas l'eau comme les centrales au charbon et les centrales nucléaires et est également considéré comme une forme d'énergie qui est beaucoup plus sûr pour une utilisation.
Bien que la production d'énergie solaire est largement considéré comme une chose positive, certains inconvénients ont besoin de mentionner. Le coût initial de l'achat et l'installation de panneaux solaires peuvent être considérables, en dépit des programmes de subventions gouvernementales et à des initiatives fiscales. L'exposition au soleil est critique et donc l'emplacement joue un rôle important dans la production d'électricité. Les zones qui sont nuageux ou brumeux pendant de longues périodes de temps produiront beaucoup moins d'électricité. Autre fait valoir généralement les inconvénients des produits considèrent l'insuffisance des problèmes d'électricité et de fiabilité.
applications de l'énergie solaire
Les applications courantes de l'énergie solaire comprennent diverses utilisations résidentielles telles que l'éclairage solaire, les systèmes de chauffage et de ventilation. De nombreux petits appareils utilisent l'énergie solaire pour le fonctionnement, comme les calculatrices, les échelles, les jouets et plus encore. Agriculture et l'horticulture emploient également l'énergie solaire pour le fonctionnement des différentes aides telles que les pompes à eau et les machines de séchage des cultures. Le domaine du transport a été intéressé par les véhicules à énergie solaire depuis de nombreuses années, y compris les voitures, les avions et les bateaux qui sont vigoureusement étudiées et développées. L'énergie solaire a également diverses applications industrielles, allant de l'alimentation des sites distants, ainsi que des systèmes spatiaux et satellites, à la mise sous tension des signaux de transport, les phares, les systèmes de navigation en mer et beaucoup d'autres.
panneaux solaires graphène et
Le graphène est constitué d'une couche unique d'atomes de carbone qui sont liés ensemble selon un motif répétitif d'hexagones. Il est un matériau 2 dimensions avec des caractéristiques étonnantes qui lui accordent le titre de « matériau miracle ». Il est extrêmement forte et presque entièrement transparente et aussi étonnamment conducteur et flexible. Le graphène est en carbone, qui est abondant, et peut être un matériau relativement peu coûteux. Graphène a un potentiel apparemment sans fin pour l'amélioration des produits existants tout en inspirant de nouvelles.
Les cellules solaires nécessitent des matériaux qui sont conducteurs et permettent à la lumière de passer à travers, bénéficiant ainsi d'une conductivité parfaite et la transparence de graphène. Le graphène est un grand chef d'orchestre, mais il est pas très bon à recueillir le courant électrique produit à l'intérieur de la cellule solaire. Par conséquent, les chercheurs cherchent des moyens appropriés pour modifier le graphène à cet effet. Graphène oxyde (GO), par exemple, est moins conducteur mais plus transparent et un meilleur collecteur de charge qui peut être utile pour les panneaux solaires.
L'oxyde d'étain conductrice d'indium (ITO) est utilisé avec une couche de verre non conducteur que les électrodes transparentes dans la plupart des panneaux solaires organiques pour atteindre ces objectifs, mais ITO est rare, fragile et rend les panneaux solaires coûteux. De nombreuses recherches se concentrent sur le graphène en remplacement d'ITO dans les électrodes transparentes de VPO. D'autres cherchent des moyens d'utiliser le graphène dans l'amélioration de la performance globale des dispositifs photovoltaïques, principalement VPO, ainsi que dans les électrodes, couches actives, des couches et interfaciale accepteurs d'électrons.
Pour en savoir plus
Dernières nouvelles graphène Panneaux solaires
L'équipe RMIT a déclaré que le nouveau design a tiré de sa propre solution de nature à relever le défi de remplir un espace de la manière la plus efficace possible - grâce à des modèles d'auto-répétition complexes appelés « Fractales ». « Les feuilles de la swordfern occidentale sont densément entassés avec des veines, ce qui les rend extrêmement efficace pour stocker l'énergie et le transport de l'eau autour de l'usine », a déclaré un membre éminent de l'équipe. « Notre électrode est basée sur ces formes fractales - qui sont autoréplication, comme les mini-structures dans les flocons de neige - et nous avons utilisé cette conception naturelle efficace pour améliorer le stockage de l'énergie solaire à un niveau nano.
L'équipe a créé la peau à l'aide d'une couche atomique unique de graphène, dans un procédé qui comprend l'intégration des cellules photovoltaïques de production d'énergie dans la peau électronique. Les scientifiques disent que « Quelle que soit la lumière est disponible, 98 pour cent va frapper et la cellule solaire », expliquant qu'un panneau solaire se trouve juste sous la surface de la peau de graphène claire. « Il est la production d'énergie qui peut être utilisé pour obtenir la sensibilité, la sensation tactile ».
Une équipe internationale de scientifiques a conçu une molécule qui utilise la lumière ou l'électricité pour convertir le dioxyde de carbone de gaz à effet de serre en monoxyde de carbone. Le procédé comprend l'utilisation d'un complexe de rhénium-nanographene relié par l'intermédiaire d'un composé organique connu sous le nom bipyridine pour déclencher une réaction très efficace qui pourrait un jour remplacer les cellules solaires.
La molécule agit comme un système en deux parties: un « collecteur d'énergie » de nanographene qui absorbe l'énergie de la lumière solaire et une rhénium atomique « moteur » qui produit du monoxyde de carbone. Le collecteur d'énergie entraîne un flux d'électrons à l'atome de rhénium, qui se lie de manière répétée et convertit le dioxyde de carbone normalement stable au monoxyde de carbone. L'idée de relier nanographene au métal est née de précédents efforts pour créer une cellule solaire plus efficace avec le matériau à base de carbone. Mais ce modèle élimine réellement les cellules solaires, et utilise la qualité absorbant la lumière de nanographene seul pour conduire la réaction.
Les chercheurs du Centre Hybrid et de l'énergie solaire organique (CHOISI) de l'Université de Rome « Tor Vergata », ainsi que des chercheurs de l'Institut italien de technologie (IIT) et l'Université des Sciences Appliquées en Crète (TEI), ont déclaré que ils ont établi un nouveau dossier pour une efficacité de conversion d'un module photovoltaïque perovskite avec une superficie supérieure à 50 cm 2.
