Гнучкий джерело енергії

Гнучкі сонячні батареї - це портативні фотоелектричні перетворювачі, об`єднані в один блок. Якщо говорити науковою мовою, то це гнучкі напівпровідникові пристрої, які перетворять сонячне світло в електричний струм.

Вперше про зв`язок світла і електрики заговорив британський фізик Джеймс Клерк Максвелл, а експериментально її довели досліди німецького вченого Генріха Герца. Отримати фотоефект вдалося в 1888 році московським фізиком Олександром Столєтова. Тепер про сонячну енергетику заговорили на самих різних рівнях наукового світу. У 1953 роки була створена перша сонячна батарея.

Гнучкі сонячні батареї були винайдені в 90-і роки з метою полегшити спорядження солдат в польових умовах. Легкими сонячними панелями підзаряджатися звичайні батареї.

З тих пір як гнучкі сонячні батареї з`явилися у військових, вони вже встигли ощасливити багатьох. Ці легкі панелі можна згорнути і покласти в рюкзак. З ними будь-хто може вибратися на природу, не втрачаючи зв`язку з цивілізацією. Це корисний винахід вже встигли по достоїнству оцінити дачники і любителі подорожувати.

Пристрій гнучкої панелі

Піти в похід без цифрової техніки зараз погодиться не кожен. Але під час тривалих подорожей акумулятори мобільних пристроїв розряджаються, і мандрівник ризикує залишитися без фотоапарата або телефону. На допомогу туристу прийде портативна сонячна батарея.

Гнучка панель складається з декількох елементів:

• фотоелементи (це основа з плівки, на яку напилюють шари алюмінію і кремнію);
• електроди, підключені до фотоелементів;
• плівки з пластика, між якими укладено фотоелементи.

Принцип роботи гнучкої панелі

Як же працюють гнучкі сонячні панелі? Основу світла становлять частинки під назвою фотони. Коли на таку батарею падає квант світла, в ній починають рухатися частинки, переходячи з одного шару в інший, таким чином, виникає електричний струм. При попаданні прямого сонячного світла електрику культивується в кожній точці пластинки. Вивести ток з пластини стає можливим, завдяки доріжках (каналам). Маленька пластина може забезпечити роботу невеликого кишенькового ліхтарика. Коли пластини з`єднуються, потужність батареї збільшується. Для зарядки телефону або ноутбука в похідних умовах досить гнучкою панелі з чотирьох пластин.

Виробництво гнучкої батареї

Виробництво панелі починається з рулону пластмасової плівки, з того ж матеріалу, що використовується в багатьох плоских телевізорах. Робочі завантажують плівку в апарат, де на неї в вакуумі розпорошуються тонкі шари алюмінію і кремнію. Алюміній виступає в ролі провідника, а кремній виробляє електрику під променями сонця.

Потім лазери прорізають в плівці вертикальні і горизонтальні лінії, розділяючи на окремі сонячні елементи.

Автоматичний валик через сітку заповнює лінії чорнилом. Чорнило будуть служити ізолятором, а також дозволять розряджати плівку, не пошкоджуючи її. Чорнило висушують під ультрафіолетом. Секції заливаються сріблястою металевою фарбою, і валик вдавлює її в плівку, створюючи електричний ланцюг.

Плівка ретельно оглядається під збільшенням. Потім її прогрівають в закритій камері, щоб висушити сріблясту фарбу. Сонячні елементи з`єднуються лазером. Нижній алюмінієвий шар одного осередку скріплюється з верхнім кремнієвим шаром сусідній.

Лазер скріплює їх разом майже так само як зварювальний апарат. Таким чином створюються електричні контакти, і істотно підвищується надійність. Під збільшенням перевіряється, чи рівно розташовані контакти. Потім плівка завантажується в апарат, який наносить на неї прозорий оксид для підвищення провідності. Також в певних місцях зверху накладається проводить фольга.

Наступний апарат накочує на сонячні елементи чистий аркуш пластику. Він прилипає до елементів, герметизируя їх і захищаючи від вологи. Штамповочна машина ріже сонячні елементи по чорних лініях ізоляторів. За точністю розрізу стежать автоматичні камери. На наступному етапі комп`ютер ретельно відшукує можливі дефекти. Після додаткових перевірок панелі викладаються на рулон тканини. Лазер обрізає тканину навколо блоку панелей. Гарячі валики приклеюють пластмасові панелі до тканини.

Тепер прозора плівка прожигается і відкривається проводить фольга. До фользі приварюються дроти, поєднуючи позитивні і негативні висновки. Дроти гнучкі і можуть складатися разом з тканиною.

Потім швачка пришиває поверх проводів смужки тканини, укладаючи їх в захисний кожух. Далі до плати, прикріпленою до кінців проводів, приварюється роз`єм. Готовий блок закривається пластмасовою кришкою, на яку видавлюється силікон. Він твердне навколо елементів, захищаючи їх від води. Нарешті, елементи клепками кріпляться до тканини. Сонячна батарея готова. Її можна згорнути і покласти в свій рюкзак.

Переваги і недоліки гнучкої панелі

Завдяки зручній конструкції, гнучкі сонячні батареї можуть витримати будь-які вигини і удари. Тому їх можна спокійно покласти в рюкзак, що не переживаючи за безпеку. Гнучкі панелі дуже чутливі до ультрафіолетових променів, тому добре виробляю електрику і можуть відмінно перетворювати розсіяне світло в похмуру погоду.

Говорячи про недоліки такої сонячної батареї, варто, в першу чергу, згадати високу вартість. Це компактний пристрій - досить дороге задоволення. Крім того, коефіцієнт корисної дії цієї батареї складає всього 5-8%.

Гнучкі панелі варто вибирати активним туристам, які вважаю за краще тривалі піші подорожі і походи в гори вдалині від кемпінгу.