Aurinkopaneeleista on tullut suosittu tapa valjastaa puhdasta ja uusiutuvaa energiaa auringosta. kuitenkin, tekniikan kehityksellä ja vaihtoehtoisten energialähteiden tarve, On syntynyt kysymyksiä siitä, voivatko aurinkopaneelit toimia keinotekoisella valolla. Tässä artikkelissa, Tutkimme aurinkopaneelien mahdollisuuksia toimia keinotekoisella valolla ja mitä tulevaisuus pätee tälle jännittävälle kentälle.
Mitä ovat aurinkopaneelit?
Ennen kuin syventämme keinotekoisen valon aihetta, Määritetään ensin, mitkä aurinkopaneelit ovat. Aurinkopaneeli, tunnetaan myös nimellä aurinkosähkö (PV) paneeli, on laite, joka muuntaa auringonvalon sähköksi. Aurinkopaneelit koostuvat yksittäisistä aurinkokennoista, jotka on kytketty toisiinsa suuremman moduulin luomiseksi. Nämä solut on valmistettu materiaaleista, kuten piista, jotka kykenevät absorboimaan fotoneja auringonsäteistä ja muuttamaan ne elektroneiksi.
Kuinka aurinkopaneelit toimivat keinotekoisella valolla?
Keinotekoiset valonlähteet, kuten LED -valot ja loisteputket, säteile fotoneja, jotka aurinkokennot voivat absorboida, Aivan kuten luonnollinen auringonvalo. kuitenkin, Keinotekoisesta valosta syntyneen sähkön määrä on huomattavasti alhaisempi kuin suorasta auringonvalosta syntynyt. Tämä johtuu siitä, että keinotekoiset valonlähteet pääsevät tyypillisesti paljon vähemmän energiaa kuin aurinko, ja heidän tuottamansa fotonit eivät ole yhtä energisiä.
Lisäksi, Keinotekoisten valonlähteiden lähettämät valon aallonpituudet ovat usein erilaisia kuin luonnollisen auringonvalon lähteet. Tämä voi vaikuttaa aurinkokennojen tehokkuuteen, Koska erilaisia materiaaleja tarvitaan valon eri aallonpituuksien absorbointiin. Esimerkiksi, Pii -aurinkokennot ovat tehokkaimpia absorboimaan valoa näkyvässä spektrissä, kun taas muut materiaalit, kuten gallium arsenidi, sopivat paremmin valon imeytymiseen infrapunaspektrissä.
Keinotekoisten valonlähteiden tyypit
On olemassa monen tyyppisiä keinotekoisia valonlähteitä, joiden kanssa aurinkopaneelit voivat toimia, mukaan lukien:
- LED -valot: Kevyet diodit (Ledit) ovat energiatehokkaita valaistuslähteitä, joita käytetään yleisesti kodeissa ja yrityksissä. LED -valot lähettävät valoa tiettyyn suuntaan, Tekee ne ihanteellisiksi käytettäväksi aurinkopaneelien kanssa.
- Fluoresoiva valo: Fluoresoivat lamput ovat toinen yleinen keinotekoisen valonlähde, joka voi mahdollisesti toimia aurinkopaneelien kanssa. kuitenkin, He lähettävät valoa kaikkiin suuntiin, joka voi tehdä fotonien sieppaamisesta aurinkokennoilla haastavamman.
- Hehkulamppu: Edistymättömät lamput ovat vähemmän energiatehokkaita kuin LED- ja fluoresoivat lamput ja lähettävät valoa kaikkiin suuntiin. kuitenkin, Ne tuottavat huomattavan määrän lämpöä, joka voi olla hyödyllinen tietyissä sovelluksissa, kuten vettä lämmitys.
- Halogeenivalot: Halogeenilamput ovat samanlaisia kuin hehkulamppuja, mutta ne käyttävät vähemmän energiaa ja kestävät pidempään. He lähettävät valoa kaikkiin suuntiin, tehdä niistä vähemmän sopivia käytettäväksi aurinkopaneelien kanssa.
Aurinkopaneelien sovellukset keinotekoisella valolla
Vaikka keinotekoisesta valosta syntyneen sähkön määrä on huomattavasti alhaisempi kuin suorasta auringonvalosta tuotettu, Aurinkopaneeleille on edelleen useita potentiaalisia sovelluksia keinotekoisella valolla. Esimerkiksi, Sisävalaistusjärjestelmät voivat mahdollisesti saada aikaan aurinkopaneelit ja käyttää rakennuksen energiatarpeiden täydentämiseen. Tämä voi olla erityisen hyödyllistä alueilla, joilla sähkö on kallista tai vaikeaa käyttää.
Aurinkopaneeleja, joilla on keinotekoista valoa, voidaan käyttää myös avaruustutkimuksessa. Avaruudessa, ei ole luonnollista valonlähdettä, ja aurinkopaneeleja käytetään tällä hetkellä satelliittien ja muun avaruusaluksen virtaamiseen. kuitenkin, käyttämällä keinotekoisia valonlähteitä, kuten LED -valot, Sähköä voi olla mahdollista tuottaa planeetoille tai kuuhille, joissa suora auringonvalo on rajoitettu tai ei käytettävissä.
Tuleva kehitys
Kun tekniikka kehittyy edelleen, On todennäköistä, että aurinkopaneelit tulevat tehokkaammiksi tuottamaan sähköä keinotekoisista valonlähteistä. Tutkijat tutkivat parhaillaan uusia materiaaleja ja tekniikoita, jotka voivat parantaa aurinkokennojen tehokkuutta, mukaan lukien keinotekoiseen valoon käytettyjä.
Yksi lupaava tutkimusalue on Perovin käyttö
Skite -materiaalit aurinkokennoissa. Perovskite on mineraali, jolla on ainutlaatuinen kiderakenne, joka voi absorboida laajemman aallonpituuksien alueen kuin pii, Tehokkaampi tuottaa sähköä sekä luonnollisista että keinotekoisista valonlähteistä. Kun taas perovskite -aurinkokennot ovat edelleen kehityksen varhaisessa vaiheessa, He ovat osoittaneet suurta lupausta laboratoriossa ja voivat mahdollisesti mullistaa aurinkoenergian kentän.
Toinen potentiaalinen kehitys aurinkopaneelien alalla keinotekoisella valolla on tiivistetyn aurinkosähkön käyttö (CPV). CPV, niiden tehokkuuden lisääminen. Kun taas CPV -järjestelmiä on ensisijaisesti käytetty suoran auringonvalon kanssa, Niiden mukauttamista on jatkettava käytettäväksi keinotekoisten valonlähteiden kanssa, kuten LED -valot.
Johtopäätös
Tiivistettynä, Vaikka aurinkopaneelit voivat tuottaa sähköä keinotekoisista valonlähteistä, Tuotetun energian määrä on huomattavasti alhaisempi kuin suorasta auringonvalosta tuotetun. kuitenkin, Aurinkopaneeleille on edelleen useita potentiaalisia sovelluksia keinotekoisella valolla, mukaan lukien sisävalaistusjärjestelmät ja avaruustutkimus. Kun tekniikka kehittyy edelleen, On todennäköistä, että aurinkopaneelit tulevat tehokkaammaksi tuottamaan sähköä keinotekoisesta valosta, Uusien energiamahdollisuuksien avaaminen uusiutuvalle energialle. Jatkuvan tutkimuksen uusien materiaalien ja tekniikoiden tutkimuksella, Aurinkoenergian tulevaisuus näyttää valoisalta.
