Manba: sciencedaily
Bugungi quyosh panellarining aksariyati quyosh nurini ushlab, uni faqat osmonga qaragan tomondan elektr energiyasiga aylantiradi. Agar quyosh panelining qorong'i tagida quyosh nurlari aks etsa, ular ko'proq elektr energiyasini ishlab chiqarishi mumkin.
Ikki tomonlama quyosh batareyalari allaqachon panellarni vertikal ravishda erga yoki tomga va hatto gorizontal holatda yonilg'i quyish shoxobchasi yonida o'tirishga imkon beradi, ammo bu panellar oxir-oqibat qancha elektr energiyasini ishlab chiqarishi yoki pulni tejashlari aniq emas.
Yangi termodinamik formuladan ko'rinib turibdiki, ikki tomonlama panellarni tashkil etuvchi bifasial hujayralar o't, qum va boshqa turli xil hududlarni hisobga olgan holda bugungi bir tomonlama quyosh panellarining monofasial hujayralariga qaraganda elektr energiyasidan o'rtacha 15% dan 20% ko'proq quyosh nurini hosil qiladi. beton va axloqsizlik.
Ikkala Purdue universiteti fiziklari tomonidan ishlab chiqilgan formuladan termodinamik chegarada belgilanganidek, bifatsial quyosh xujayralari turli muhitlarda hosil qilishi mumkin bo'lgan elektr energiyasini bir necha daqiqada hisoblash uchun foydalanish mumkin.
"Formula shunchaki oddiy uchburchakni o'z ichiga oladi, ammo o'ta murakkab fizika muammosini ushbu oqlangan sodda shakllantirish uchun yillar davomida talab qilinadigan modellashtirish va tadqiqotlar bilan chalg'itadi. Ushbu uchburchak kompaniyalarga yangi avlod quyosh batareyalariga sarmoya kiritish to'g'risida yaxshiroq qarorlar qabul qilishga yordam beradi va loyihalashni aniqlaydi. ular "yanada samaraliroq bo'lishlari kerak" dedi Muhammad "Ashraf" Alam, Purdue'ning Jay N. Gupta elektr va kompyuter muhandisligi professori.
Milliy fanlar akademiyasi jurnalida nashr etilgan maqolada Alam va uning hammuallifi, hozirda Bangladeshning Sharqiy G'arbiy Universitetida dotsent Rayan Xan ham ishlab chiqilgan barcha quyosh xujayralarining termodinamik chegaralarini hisoblashda qanday formuladan foydalanish mumkinligini ko'rsatib beradi. oxirgi 50 yil. Ushbu natijalar kelgusi 20-30 yil ichida ishlab chiqilishi mumkin bo'lgan texnologiyalar bo'yicha umumlashtirilishi mumkin.
Umid shundaki, bu hisob-kitoblar quyosh fermalariga bifasial hujayralarni ulardan foydalanishdan oldin to'liq foyda olishga yordam beradi.
"Monofasial hujayralar maydonda iqtisodiy jihatdan samarali ko'rinishi uchun deyarli 50 yil kerak bo'ldi", dedi Alam. "Texnologiya juda muvaffaqiyatli bo'ldi, ammo biz endi bilamizki, endi ularning samaradorligini sezilarli darajada oshirib yoki narxni pasaytira olmaymiz. Bizning formulamiz bifasial texnologiyalarni tezroq vaqt shkalasida rivojlantirishga yo'naltiradi va tezlashtiradi."
Qog'oz matematikani o'z vaqtida hal qilgan bo'lishi mumkin: mutaxassislarning hisob-kitoblariga ko'ra, 2030 yilga kelib, bifasial quyosh batareyalari butun dunyo bo'ylab quyosh panellari bozorining deyarli yarmini tashkil etadi.
Alamning yondoshuvi "Shokli-Kisser uchburchagi" deb nomlanadi, chunki u tadqiqotchilar Uilyam Shokli va Xans-Yoaxim Kayserlarning monofasiyali quyosh batareyasining maksimal nazariy samaradorligi haqidagi bashoratlariga asoslanadi. Ushbu maksimal nuqta yoki termodinamik chegarani uchburchak shaklini tashkil etuvchi pastga egilgan chiziq chizig'ida aniqlash mumkin.
Formuladan ko'rinib turibdiki, bifatsial quyosh batareyalarining samaradorligi sirt nurlari bilan ko'payadi. Masalan, beton bilan qoplangan nurdan, masalan, o'simlik bilan qoplangan sirtga nisbatan ko'proq quvvat aylantiriladi.
Tadqiqotchilar formuladan foydalanib, aholisi zich joylashgan shaharlarda qishloq xo'jalik erlari va binolarning derazalari uchun panellar uchun bifasial dizaynni yaxshiroq tavsiya etadilar. Shaffof, ikki tomonlama panellar qishloq xo'jalik ekin maydonlarida quyosh hosil qilish imkonini beradi, bu esa ekinlarni etishtirishga to'sqinlik qiladi. Binolar uchun bifasial oynalarni yaratish shaharlarga qayta tiklanadigan energiyadan foydalanishda yordam beradi.
Shuningdek, qog'oz elektr oqimini engillashtiradigan yarimo'tkazgich materiallari orasidagi chegaralar sonini o'zgartirib, bifasial hujayralar potentsialini oshirish usullarini tavsiya qiladi. Bitta bo'g'inli bifasial hujayralar monofasial hujayralarga nisbatan eng katta samarani ta'minlaydi.
"Nisbatan foyda kichik, ammo mutlaq foyda katta. Agar o'zaro faoliyat sonini ko'paytirsangiz, siz boshlang'ich nisbiy foyda yo'qotasiz, ammo mutlaq daromad o'sishda davom etmoqda", dedi Xon.
Qog'ozda batafsil tavsiflangan formulalar to'liq tasdiqlangan va kompaniyalar bifasial hujayralarni qanday loyihalashni hal qilishlari uchun foydalanishga tayyor.
