برق و انرژی

روز به روز با توسعه جوامع و کشور ها نیاز به انرژی رشد یافته است و بودجه های کالنی صرف تهیه دستگاه های مولد انرژی می شود. با این وجود انرژی های سازگار با محیط زیست از دیگر انواع انرژی ها محبوب تر بوده و دانشمندان تالش می کنند با تولید مبدل های ارزان قیمت از این نوع ، استفاده از نوع انرژی را رواج دهند.

اولین سلول خورشیدی کاربردی در سال 9151در آزمایشگاه بِل توسط سه نفر به نامهای Chapin Daryl ، Fuller Souther Calvin ، Pearson Gerald ساخته شد.

بازده این مبدل در حدود شش درصد بود و درمقایسه با مبدل های قبلی اش که درصد تبدیل حدود یک درصد و حتی کمتر داشتند، پیش رفت چشم گیری به حساب می آمد. اگرچه بازده مبدل های خورشیدی بهبود یافته بود ،ولی قیمت تمام شده تولید انبوه این مبدل ها هم چنان به عنوان چالشی در برابر دانشمندان و مهندسان قرار داشت.

برای مثال : قیمت تولید یک وات انرژی برای اولین مبدل کاربردی ساخته شده در آزمایشگاه بِل دویست وپنجاه دالر بود و این در مقایسه با قیمت دو یا سه دالری زغال سنگ بسیار زیاد بود. امروز با توسعه روش های تولید ارزان قیمت مبدل های خورشیدی توسط دانشمندان مختلف در سرتاسر جهان این نوع انرژی جای خود را در زندگی مردم باز کرده است و می توان به جرآت گفت تا االن به خوبی توانسته به نیاز های مردم پاسخ مناسبی دهد.

قیمت تمام شده متوسط برای تولید یک وات انرژی الکتریکی توسط این مبدل ها به یک یا دو دالر رسیده است که موجب جذب سرمایه گذاران دولتی و غیر دولتی مختلف شده است و در نتیجه این بخش با پیشرفت چشم گیری در حال توسعه هست.

انرژی تابیده شده به پنل های خورشیدی توسط سلول های حساس به نور به ولتاژ الکتریکی تبدیل می شود و سپس این انرژی در یک انبارنده انرژی ذخیره می شود تا تغییراتی که در نور تابیده شده به پنل خورشیدی بوجود می آید به بار متصل به سیستم منتقل نگردد.

در نهایت برای استفاده از سیستم خورشیدی الزم است تا برای بارهای الکتریکی مورد استفاده شرایط نامی آنها را ایجاد کرد ، و بر همین اساس برای بارهایAC یک اینورتر AC-DC وبرای بارهای DC یک اینورتر DC-DC الزم خواهد بود.

در برخی از سیستم ها برای حفاظت باطری ها و همچنین پنل های خورشیدی از یک شارژکنترل نیز استفاده می شود که وظیفه آن جلوگیری از شارژ اضافی باطری توسط پنل و همچنین جلوگیری از تخلیه باطری ها در مواقعی که تولید برق توسط پنل ها وجود ندارد ، خواهد بود.

برای تایین مشخصات یک سیستم خورشیدی ابتدا باید مشخصات بار هایی که قرار است به سیستم متصل گردند تهیه شود و بر حسب توان مصرفی و آمپراژ بارهای مورد استفاده و دیگر پارامترهای الزم ، نسبت به ساخت مبدل خورشیدی اقدام نمود.