Ogniwa, panele, kolektory słoneczne - kilka informacji

Dodane: 27-09-2016 07:43
Ogniwa, panele, kolektory słoneczne - kilka informacji systemy fotowoltaiczne

Pozytywny aspekt instalacji odnawialnych źródeł energii

Odnawialne źródła energii są w ostatnich latach coraz bardziej popularne. Dlaczego warto zdecydować się na takie rozwiązanie? Najważniejsze jest to, że instalacja kolektorów słonecznych czy paneli fotowoltaicznych na naszym dachu czy w pobliżu naszego domu sprawia, że produkujemy energię elektryczną w zgodzie z naturą. Jest to coraz bardziej istotne w obliczu kończących się zapasów związanych z produkcją takiej energii tradycyjnymi metodami. Co więcej, takie rozwiązanie jest również o wiele tańsze niż zakup energii elektrycznej z innych źródeł. Co prawda, koszt takich instalacji jest dość znaczny, jednak zwraca się on już po kilku latach, więc jest to opłacalne przedsięwzięcie.


Kilka fizycznych faktów o efekcie fotoelektrycznym

Zaproponowane przez Alberta Einsteina wyjaśnienie zjawiska i jego opis matematyczny oparte jest na założeniu, że energia wiązki światła pochłaniana jest w postaci porcji (kwantów) równych \displaystyle h\nu h\nu , gdzie h jest stałą Plancka, a \displaystyle \nu \nu oznacza częstotliwość fali. Kwant promieniowania pochłaniany jest przy tym w całości. Einstein założył dalej, że usunięcie elektronu z powierzchni metalu (substancji) wymaga pewnej pracy zwanej pracą wyjścia, która jest wielkością charakteryzującą daną substancję (stałą materiałową). Pozostała energia unoszona jest przez emitowany elektron. Z tych rozważań wynika wzór:

\displaystyle h\nu =W+E_k \displaystyle h\nu =W+E_k
gdzie:

h ? stała Plancka;
? ? częstotliwość padającego fotonu;
W ? praca wyjścia;
Ek ? maksymalna energia kinetyczna emitowanych elektronów.
Hipoteza kwantów wyjaśnia, dlaczego energia fotoelektronów jest zależna od częstości światła, oraz że poniżej pewnej częstotliwości światła zjawisko fotoelektryczne nie zachodzi. Einstein opublikował swoją pracę, w której wyjaśnił zjawisko fotoelektryczne, w Annalen der Physik w 1905 r.

Otrzymane równanie zostało potwierdzone doświadczalnie przez Millikana. Millikan był zagorzałym przeciwnikiem koncepcji Einsteina i przez 10 lat eksperymentował próbując ją obalić. Paradoksalnie, jego doświadczenia stały się koronnym dowodem słuszności kwantowej natury światła. Co więcej, precyzyjne pomiary Millikana umożliwiły bardzo dokładne wyznaczenie stałej Plancka. Równanie opisujące zależności energetyczne w fotoefekcie nazywane bywa równaniem Millikana-Einsteina.

W 1921 roku Einstein uzyskał Nagrodę Nobla, za specjalne osiągnięcia w dziedzinie fizyki, w szczególności za wyjaśnienie efektu fotoelektrycznego (teoria względności nie była wtedy jeszcze wystarczająco poparta obserwacjami).

Idea kwantu energii została zapożyczona przez Einsteina z prac Plancka dotyczących wyjaśnienia zjawiska promieniowania ciała doskonale czarnego.

Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Efekt_fotoelektryczny#Obja.C5.9Bnienie_zjawiska


Produkcja energii elektrycznej w oparciu o Słońce

Bardzo dobrym pomysłem na wykorzystanie energii docierającej do nas wraz z promieniami słonecznymi są instalacje fotowoltaiczne. Montaż na dachu czy w najbliższym otoczeniu domu takich instalacji jest bardzo ciekawym i korzystnym dla właściciela pomysłem na wykorzystanie energii Słońca. W związku z tym, że coraz więcej energii jest produkowane w ten sposób możemy nie tylko tworzyć prąd w całkowitej harmonii ze środowiskiem, ale także obniżyć swoje wydatki na energię elektryczną. Na pewno, jeśli istnieją takie możliwości, warto zdecydować się na montaż instalacji pobierających energię ze Słońca. Dzięki temu nie tylko nasze rachunki się obniżą, ale także będziemy produkować energię w sposób zgodny z naszym otoczeniem i najlepszy w naszych warunkach geograficznych.