როგორ იბადება უფასო ენერგია?

1883 წელს გამომგონებელმა ჩარლზ ფრიტსმა ნახევარგამტარი სელენი ოქროს თხელი ფენით დაფარა. ამ პირველი მოდულის ეფექტურობა მხოლოდ 1% იყო. დღეს თანამედროვე კომერციული სილიციუმის პანელები სტაბილურად 22–25%-ს გამოიმუშავებენ, ხოლო ლაბორატორიებში უკვე 47%-იან ზღვარსაც უახლოვდებიან!

როგორ მუშაობს ეს სინამდვილეში?

არანაირი მაგია, მხოლოდ მყარი სხეულების ფიზიკა:

• 1
  p-n გადასვლა

  თანამედროვე პანელის საფუძველია სილიციუმის ფირფიტა, რომელიც ორი ფენისგან შედგება. ერთში ხელოვნურადაა შექმნილი ელექტრონების სიჭარბე (n-ტიპი), მეორეში კი — მათი ნაკლებობა („ხვრელები“, p-ტიპი). ამ ფენების საზღვარზე მუდმივი ელექტრული ველი წარმოიქმნება.

• 2
  კვანტური დარტყმა

  მზიდან მოღწეული სინათლის ფოტონი ეჯახება სილიციუმის ატომს, გადასცემს მას თავის ენერგიას და ელექტრონს ორბიტიდან აგდებს.

• 3
  დენის გენერაცია

  p-n გადასვლის ელექტრული ველი ამოგდებულ ელექტრონს უკან დაბრუნების საშუალებას არ აძლევს. მას უწევს გარე კონტურზე მოძრაობა — ასე იბადება მუხტების მიმართული ნაკადი, ანუ მუდმივი დენი (DC).

ფიზიკიდან ყოფაცხოვრებამდე

პრობლემა ისაა, რომ თქვენი ტელევიზორი თუ დანადგარი მუდმივ დენზე არ მუშაობს. სწორედ აქ ერთვება ჯაჭვში ინვერტორი. ტრანზისტორების რთული სისტემის დახმარებით, ჭკვიანი ჰიბრიდული ინვერტორები (როგორიცაა Deye) წამში ათიათასობითჯერ გარდაქმნიან მუდმივ დენს ცვლადი დენის (AC) იდეალურ სინუსოიდად.

საქართველოში, სადაც წელიწადში დაახლოებით 250 მზიანი დღეა, ეს ფიზიკა უნაკლოდ მუშაობს. პანელების, ინვერტორისა და აკუმულატორების სწორად გათვლილი სისტემა გარანტიას გაძლევთ, რომ სახლში ყოველთვის გექნებათ სინათლე, კომფორტი და მუდმივად მომუშავე ტექნიკა — მაშინაც კი, როცა ქალაქის ქსელი ისვენებს.