Có các tấm pin mặt trời khác nhau để lấy lại năng lượng từ ánh sáng hộ gia đình?

Tôi đã nghiên cứu việc thu hồi năng lượng từ ánh sáng trong nhà bằng các tấm pin mặt trời.

Có các tấm pin mặt trời được thiết kế đặc biệt để chụp ánh sáng trong nhà với hiệu quả cao hơn?

Nếu vậy, sự khác biệt giữa các tấm pin mặt trời ngoài trời và trong nhà được thiết kế cho mục đích này là gì?

Tài liệu tham khảo :

• Giới hạn hiệu quả năng lượng mặt trời
• Pin mặt trời có thể sạc bằng đèn sợi đốt?
• Các tấm pin mặt trời có thể sạc từ đèn đường, trong đêm không? Vì nó sạc điện từ mặt trời vào ban ngày!

Tôi không nghĩ rằng chúng tồn tại, và nó có lý do của nó.

Đầu tiên: một tấm pin mặt trời có thể được đặc trưng chủ yếu bởi phổ hiệu quả của nó: trên đó bước sóng, tỷ lệ năng lượng ánh sáng có thể chuyển đổi thành năng lượng điện.

Điều này cần phải có cực đại xung quanh ánh sáng khả kiến, vì Mặt trời cho phần lớn năng lượng của nó trong khoảng bước sóng này.

Điều này là do mắt chúng ta có thể nhìn rõ nhất trong quang phổ này. Chúng tôi chỉ đơn giản là tiến hóa đến ánh sáng mặt trời.

Và điều này là do ánh sáng nhà cũng ở bước sóng này: đây là thứ mà chúng ta, con người, thích nhất.

Không cần cho các tấm pin mặt trời khác nhau.

$\frac{W}{m^2}$

$m^2$

Và hiệu quả của hầu hết các tấm pin mặt trời là khoảng 10-20%. Có phiên bản thử nghiệm, rất tốn kém đạt 40%. Một tấm pin mặt trời trong phòng không thể tạo ra năng lượng có giá trị, nhiều nhất là một vài watt - với chi phí bằng giá của tấm pin mặt trời trên mái nhà. Và chi phí là vấn đề chính của họ ngay cả với năng lượng mặt trời lớn hơn gấp nhiều lần.

Cảm giác ruột của tôi là bạn sẽ có thể tiết kiệm nhiều năng lượng hơn mức bạn có thể thu lại bằng cách loại bỏ lãng phí ánh sáng và giảm mức sử dụng năng lượng của nguồn sáng tương ứng.

Hãy để tôi sử dụng một thí nghiệm suy nghĩ để giải thích:

Nếu bạn đang ở trong một căn phòng hình khối màu trắng với ánh sáng trên mái nhà và một cửa sổ lớn trong một bức tường với rèm cửa màu đen. Vào ban đêm khi không có ánh sáng từ cửa sổ nếu rèm cửa của bạn mở, bạn sẽ mất tất cả ánh sáng đó, nếu bạn vẽ rèm cửa thì sẽ không tốt hơn vì chúng có màu đen nên chúng hấp thụ và căn phòng không sáng hơn. Tuy nhiên, nếu bạn làm cho rèm cửa màu trắng, căn phòng sẽ sáng hơn một chút và bạn có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng của ánh sáng để có được độ sáng tương tự trong phòng.

Vì vậy, nếu bạn đặt một tấm pin mặt trời trên một trong những bức tường trắng của căn phòng, thì bây giờ bạn đã có thứ gì đó "thu lại" năng lượng, nhưng căn phòng tối hơn vì ánh sáng đó không còn làm tăng thêm độ sáng của căn phòng bị phản xạ, vì vậy bạn cần tăng năng lượng ánh sáng để có được độ sáng tương tự.

Do sự thiếu hiệu quả của việc chuyển đổi năng lượng từ điện sang ánh sáng và trong việc thu lại nó và chuyển đổi nó thành điện năng, bạn sẽ luôn mất nhiều hơn số tiền bạn phải đặt để duy trì độ sáng trong cùng một phòng. Do đó, hiệu quả hơn là giảm mức sử dụng ánh sáng và tối ưu hóa căn phòng để phản chiếu lại nhiều ánh sáng hơn (bề mặt màu trắng).

Một số vật liệu có phần tốt hơn các vật liệu khác ở mức độ ánh sáng thấp NHƯNG trong một tình huống trong nhà điển hình, thậm chí một vật liệu cực kỳ tối ưu chỉ đơn giản là thiếu năng lượng đầu vào để chuyển đổi. ví dụ silicon đơn tinh thể có phần tốt hơn ở mức ánh sáng rất thấp so với Poly-tinh thể nhưng không thể khắc phục được tình trạng thiếu năng lượng cơ bản.

Ánh sáng mặt trời đầy đủ ~ = 100.000 lux (lumens / mét ^ 2).
Đèn phòng là 250 lux (khá sáng).
Một màn hình LCD hiện đại hiển thị toàn màu trắng và được đặt thành "đẹp và sáng" sẽ có độ sáng ở bề mặt màn hình khoảng 250 lux. Sự khác biệt giữa ánh sáng mặt trời đầy đủ & đây là 400: 1.

Một bảng điều khiển PV (quang điện) tốt trong ánh sáng mặt trời sẽ cung cấp 150W mỗi mét vuông được giao. (Hơn 200 W tại tế bào trong trường hợp tốt nhất). Với 250 lux, TỐT NHẤT bạn có thể mong đợi là khoảng 500 milliWatts mỗi mét vuông.

Để có được 250 lux = 250 Watts / m ^ 2 tôi đã đề cập ở trên, bạn cần 250 Watts năng lượng ánh sáng thực tế chiếu vào chính xác một mét vuông. Các đèn LED tốt nhất hiện có chuyển đổi khoảng 50% đầu vào DC của chúng thành ánh sáng. Một sản phẩm thương mại tốt có hiệu quả khoảng 25%. Vì vậy, bạn cần chiếu sáng một khu vực một mét vuông với đầu vào DC 1.000 Watts ** ánh sáng LED thương mại tốt để có được đầu ra 500 milliWatts. Tỷ lệ khoảng 2000: 1 của nguồn điện để tắt nguồn.

** ví dụ: bóng đèn "thay thế 150 watt" hàng đầu (Philips, Cree, ...) có thể có khoảng 25 Watts đầu vào. Bạn sẽ cần 1000/25 = 40 trong số các bóng đèn "thay thế 150 watt" này chiếu trên bảng PV 1 mét vuông tốt để tạo ra sản lượng khoảng 500 milliWatts.

Tôi có bảng điều khiển 150 watt này, 12 volt (được cho là). Trong thử nghiệm với hai bóng đèn 100 watt (loại quá 100 thường cũ) được sử dụng để chiếu sáng căn phòng. Bảng điều khiển này có thể thắp sáng hai bóng đèn LED khác từ hai trên trần nhà. WOW, tôi nghĩ rằng điều đó là không thể. Rằng bạn chỉ nhận được 10% từ bảng điều khiển. Không phải vậy ...

Hai trong số này để cung cấp năng lượng cho bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Các đèn LED trông mờ hơn một chút sau đó bình thường. Nhưng bảng điều khiển chỉ nhận được 11,61 Volts (khoảng).

Cắm đèn LED vào nguồn điện 12 volt và có sự khác biệt lớn về cường độ chiếu sáng.