220 likes | 406 Views
Svjetlost- alternativni izvor energije. Srednja škola Andrije Ljudevita Adamića. Obnovljivi izvori energije. izvori energije koji se dobivaju iz prirode te se mogu obnavljati neškodljivi za okoliš
E N D
Svjetlost- alternativni izvor energije Srednja škola Andrije Ljudevita Adamića
Obnovljivi izvori energije • izvori energije koji se dobivaju iz prirode te se mogu obnavljati • neškodljivi za okoliš • dvije glavne kategorije: tradicionalni (biomasa, hidroelektrane) i novi izvori (Sunce, vjetar, voda...) • novi izvori proizvode samo 2,4% ukupne svjetske energije • problem: ne znamo kako pohraniti tu energiju
količina solarne energije koja svake minute stiže na Zemlju dovoljna je da zadovolji godišnje energetske potrebe čovječanstva • trenutno se pokriva vrlo mali postotak energetskih potreba čovječanstva zbog slabe razvijenosti tehnologija za iskorištavanje energije Sunca i cijene sustava
Osnovni principi direktnog iskorištavanja energijeSunca su: • solarni kolektori - pripremanje vruče vode i zagrijavanje prostorija • fotonaponske ćelije - direktna pretvorba sunčeve energije u električnu energiju • fokusiranje sunčeve energije - upotreba u velikim energetskim postrojenjima
Fotonaponske ćelije • najpoželjniji način iskorištavanja energije Sunca • slaba efikasnost • visoke cijene • direktna pretvorba solarne en. u električnu na principu fotoelektričnog efekta
Što je fotolelektrični efekt? • pojava izbijanja elektrona iz metala pomoću svjetlosti.
Što se događa kada elektron pokuša napustiti površinu metala? elektron koji izlazi je negativno nabijen (-) gubljenjem jednog elektrona površina postaje pozitivno nabijena (+) elektrostatska sila djeluje privlačno.
Kako se onda ostvaruje fotoefekt? • Elektron napušta površinu metala ako je energija svjetlosti veća ili jednaka od izlaznog rada*. Eν ≥ Wi • Ukoliko je energija fotona veća od izlaznog rada ostak energije utrošit će se na kinetičku energiju elektrona. h∙ ν= Wi + Ek *izlazni rad- rad potreban da bi elektron dospio na površinu metala
fotoelektrični efekt postiže se ukoliko je frekvencija upadne svjetlosti veća ili jednaka iznosu granične frekvencijespecifične za pojedini metal. • za izbijanje e- iz metala presudni su neelastični sudaris fotonom prijelaz energije.
Svjetlost • Svjetlost se pri fotoefektu ne promatra kao val, već kao roj sitnih čestica – FOTONA. • Einstein je prvi znanstvenik koji je svjetlost interpretirao kao roj čestica.
Emax Wi
O čemu ovisi fotoelektrični efekt? 1. Fotoelektrična struja je razmjerna intenzitetu svjetlosti koja izaziva efekt. 2. Kinetička energija fotolektrona je proporcionalna frekvenciji korištene svjetlosti.
Građa • više slojeva različitih materijala: • gornji sloj - stakleni prekrivač ili neki drugi materijal (štiti ćeliju od vremenskih uvjeta) • sljedeći sloj - anti-reflektirajući (spriječava reflektiranje svjetlosti natrag) • dva poluvodička sloja solarne ćelije (uzrokuju gibanje elektrona)
Primjena • U Hrvatskoj: -izvor napajanja parkirališnih automata -kalkulatori -dekorativne svrhe: Zadar – „Pozdrav Suncu” -umjetni sateliti -svemirske stanice -solarne elektrane -napajanje el.en. na mjestima gdje je jeftinije ugraditi fotonaponski sustav nego napraviti instalacije za napajanje iz elektroenergetskog sustava
Zanimljivost • Postoje pokušaji da se fotonaponske ćelije koriste u transportu. • Australia World solar challenge • Dionica utrke se proteže preko cijelog Australskog kontinenta.