پنل های خورشیدی چگونه کار می کنند؟ - ریچارد کومپ
-
0:08 - 0:11زمین در معرض مقدار زیاد انرژی خورشیدی است:
-
0:11 - 0:15۱۷۳ هزار تراوات.
-
0:15 - 0:19این مقدرا ۱۰ هزار برابر
میزان مصرف انرژی مردم زمین است. -
0:19 - 0:21پس آیا ممکن است روزی
-
0:21 - 0:24جهان تنها وابسته به انرژی خورشیدی باشد؟
-
0:24 - 0:26برای پاسخ به این سؤال،
-
0:26 - 0:32لازم است تا ابتدا، فرآیند تبدیل انرژی
توسط پنلهای خورشیدی را بدانیم. -
0:32 - 0:36پنلهای خورشیدی از اجزای کوچکتری
به نام سلولهای خورشیدی ساخته شدهاند. -
0:36 - 0:39معمول ترینِ سلولهای خورشیدی
از سیلیکون میباشند، -
0:39 - 0:43یک شبه رسانا که دومین عنصر فراوان
روی کره زمین است. -
0:43 - 0:45در یک سلول خورشیدی،
-
0:45 - 0:49فرم کریستالی سیلیکون
بین لایههای رسانا فشرده میشود. -
0:49 - 0:54هر اتم سیلیکون به همسایه خود
با چهار اتصال قوی وصل است، -
0:54 - 0:58که الکترونها را در جای خود نگاه داشته
و هیچ جریانی برقرار نمیشود. -
0:58 - 0:59کلید ماجرا اینجاست:
-
0:59 - 1:04سلول سیلیکونی خورشیدی از
دو لایه متفاوت سیلیکونی استفاده میکند. -
1:04 - 1:07سیلیکون نوع n دارای الکترونهای اضافی است،
-
1:07 - 1:12و سیلیکون نوع p دارای فضای اضافی
برای الکترونهاست که حفره نامیده میشود. -
1:12 - 1:14جایی که دو نوع از سیلیکون به هم میرسند،
-
1:14 - 1:18الکترونها میتوانند
در اتصال P به n حرکت کنند، -
1:18 - 1:20در یک سمت بار مثبت ایجاد کرده
-
1:20 - 1:23و سمت دیگر را منفی کنند.
-
1:23 - 1:27شما میتوانید به نور
مانند جریان ذرات ریز نگاه کنید -
1:27 - 1:28که فوتون نامیده میشوند،
-
1:28 - 1:30و از خورشید به دست میآیند.
-
1:30 - 1:34وقتی یکی از فوتونها به سلول سیلیکونی
با انرژی کافی برخورد کند، -
1:34 - 1:39میتواند الکترون را از اتصال خود
خارج سازد، و حفرهای بجا بگذارد. -
1:39 - 1:43الکترون بار منفی و موقعیت حفره بار مثبت
-
1:43 - 1:46آزادانه میتوانند حرکت کنند.
-
1:46 - 1:49اما به خاطر میدان الکتریکی
در اتصال p به n، -
1:49 - 1:51آنها فقط در یک جهت میٰروند،
-
1:51 - 1:53الکترون به سمت n کشیده میشود،
-
1:53 - 1:56درحالیکه حفره به سمت p کشیده میشود.
-
1:56 - 2:02الکترونهای متحرک توسط زبانههای فلزی نازک
در بالای سلول جمع میشوند. -
2:02 - 2:05از آنجا، از طریق مداری خارجی
جریان مییابند، -
2:05 - 2:06تا کار الکتریکی انجام دهند،
-
2:06 - 2:08مثل روشن نمودن لامپ،
-
2:08 - 2:12قبل از آنکه از طریق ورقهای رسانای
آلومینیوم پشتی به جای خود برگردند. -
2:12 - 2:15هر سلول سیلیکونی
تنها نیم ولت منتقل میکند، -
2:15 - 2:19اما میتوان آنها را در یک ماژول
باهم سری نمود تا توان بیشتری بدست آید. -
2:19 - 2:23۱۲ سلول فتوولتاییک
برای شارژ گوشی موبایل کافی است، -
2:23 - 2:26در حالی که ماژولهای زیادی
برای تأمین کل انرژی خانه لازم است. -
2:26 - 2:29الکترونها تنها اجزای متحرک
در سلول خورشیدی هستند، -
2:29 - 2:32و به جایی باز میگردند که از آن آمدهاند.
-
2:32 - 2:34چیزی نیست که از بین برود یا مصرف شود،
-
2:34 - 2:37پس سلولهای خورشیدی میتوانند
برای دههها بمانند. -
2:37 - 2:43پس چه چیزی مانع این است تا
ما کاملاً به انرژی خورشیدی وابسته شویم؟ -
2:43 - 2:45عوامل سیاسی در اینجا وجود دارد،
-
2:45 - 2:49به علاوه کسب و کارهایی وجود دارد
که برای حفظ وضعیت وجود لابی میکنند. -
2:49 - 2:53اما الآن، بگذارید فقط به چالشهای فیزیکی
و آمادهسازی بپردازیم، -
2:53 - 2:54و واضحترین آنها
-
2:54 - 2:59این است که توزیع انرژی خورشیدی
در سیاره زمین یکنواخت نیست. -
2:59 - 3:01برخی نقاط آفتابیتر از نقاط دیگر است.
-
3:01 - 3:03همچنین منظم و پیوسته نیست.
-
3:03 - 3:07انرژی خورشیدی کمتری
در روزهای ابری و شبها وجود دارد. -
3:07 - 3:10بنابراین وابستگی کامل نیازمند
-
3:10 - 3:14روشهای پربازدهای برای گرفتن الکتریسیته
از نقاط آفتابی یا حتی ابری، -
3:14 - 3:17و همچنین ذخبره مناسب آن است.
-
3:17 - 3:20بازده یک سلول نیز خود مسألهای دیگر است.
-
3:20 - 3:23اگر نور به جای جذب
بازتاب شود، -
3:23 - 3:28یا اگر الکترونهای جدا شده
بدون عبور از مدار به حفره بازگردند، -
3:28 - 3:31انرژی آن فوتون از بین میرود.
-
3:31 - 3:33کاراترین سلول خورشیدی موجود
-
3:33 - 3:39تنها میتواند ۴۶ درصد از انرژی تابش را
به الکتریسیته تبدیل کند، -
3:39 - 3:44و سیستمهای معمول تجاری نیز
بازدهای بین ۱۵ تا ۲۰ درصد دارند. -
3:44 - 3:46با وجود این محدودیتها،
-
3:46 - 3:47عملاً ممکن است
-
3:47 - 3:51تا انرژی تمام دنیا را
از طریق فناوری امروز خورشیدی تأمین کنیم. -
3:51 - 3:53ما نیاز به سرمایهگذاری جهت
ایجاد زیرساختها -
3:53 - 3:55در فضایی بزرگ داریم.
-
3:55 - 3:59تخمینهایی از دهها
و بلکه صدها هزار کیلومترمربع وجود دارد، -
3:59 - 4:01که به نظر میرسد خیلی زیاد است،
-
4:01 - 4:06اما مساحت بیابان «ساهارا» به تنهایی
بیش از ۷ میلیون کیلومتر مربع است. -
4:06 - 4:09در عین حال، سلولهای خورشیدی
بهتر، ارزانتر شده -
4:09 - 4:12و رقیبی برای برق شبکهها میشوند.
-
4:12 - 4:17و ابداعاتی مثل زمینهای خورشیدی شناور،
میتوانند مسأله کمبود فضا را کلاً حل کنند. -
4:17 - 4:19گذشته از آزمایشهای نظری،
-
4:19 - 4:21حقیقتی هست که
بیش از یک میلیارد انسان -
4:21 - 4:24دسترسی به شبکه برق رسانی مطمئنی ندارند،
-
4:24 - 4:27به خصوص در کشورهای درحال توسعه،
-
4:27 - 4:29که بسیاری از آنها آفتابی هستند.
-
4:29 - 4:30پس در این مکانها،
-
4:30 - 4:35انرژی خورسیدی گزینه بسیار ارزان و مطمئنی
نسبت به سایر موارد، -
4:35 - 4:37مثل نفت سفید است.
-
4:37 - 4:39برای مثال، فنلاند یا سیاتل در آمریکا،
-
4:39 - 4:42با این وجود، انرژی خورشیدی پربازده
اندکی دور از ذهن است.
- Title:
- پنل های خورشیدی چگونه کار می کنند؟ - ریچارد کومپ
- Description:
-
درس کامل را در پایگاه زیر مشاهده کنید:
https://ed.ted.com/lessons/how-do-solar-panels-work-richard-kompزمین در معرض مقدار زیادی از انرژی خورشیدی است: ۱۷۳ هزار تراوات (هر تراوات معادل یک میلیون مگاوات است). این مقدار ۱۰ هزار برابر میزان مصرف انرژی جمعیت زمین است. پس آیا ممکن است جهان روزی به تنهایی کاملاً وابسته به انرژی خورشیدی باشد؟
ریچارد کومپ چگونگی تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی را توسط پنل های خورشیدی بررسی میکند.درسی از «ریچارد کومپ»، انیمیشن از «گلوبیزکو»
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 04:59
soheila Jafari approved Persian subtitles for How do solar panels work? - Richard Komp | ||
soheila Jafari edited Persian subtitles for How do solar panels work? - Richard Komp | ||
soheila Jafari edited Persian subtitles for How do solar panels work? - Richard Komp | ||
soheila Jafari edited Persian subtitles for How do solar panels work? - Richard Komp | ||
Hajar Almasi accepted Persian subtitles for How do solar panels work? - Richard Komp | ||
Hajar Almasi edited Persian subtitles for How do solar panels work? - Richard Komp | ||
Hajar Almasi edited Persian subtitles for How do solar panels work? - Richard Komp | ||
Hajar Almasi edited Persian subtitles for How do solar panels work? - Richard Komp |