Rehefa mitombo ny sivilizasiona dia mitombo isan'andro ny angovo ilaina hanohanana ny fomba fiainantsika, mitaky antsika hahita fomba vaovao sy zava-baovao mba hampiasana ny loharano azo havaozina, toy ny tara-masoandro, mba hamoronana angovo bebe kokoa ho an'ny fiarahamonintsika hanohy ny Fandrosoana.
Ny hazavan'ny masoandro dia nanome sy nahafahan'ny fiainana eto an-tany nandritra ny taonjato maro. Na mivantana na ankolaka, ny masoandro dia mamela ny famokarana saika ny loharanon-kery rehetra fantatra toy ny solika fôsily, hydro, rivotra, biomass, sns. Rehefa mitombo ny sivilizasiona, ny angovo ilaina hanohanana mitombo isan'andro ny fomba fiainantsika, mitaky antsika hitady fomba vaovao sy zava-baovao mba hampiasana ny loharano azo havaozina, toy ny tara-masoandro, mba hamoronana angovo bebe kokoa ho an'ny fiarahamonintsika hanohy ny Fandrosoana.
Hatrany amin'ny tontolo fahiny dia afaka nivelona tamin'ny angovo azo avy amin'ny masoandro isika, tamin'ny fampiasana ny tara-masoandro ho loharanom-angovo avy amin'ny tranobe naorina 6000 taona mahery lasa izay, tamin'ny alàlan'ny fandrindrana ny trano mba hidiran'ny tara-masoandro amin'ny varavarana izay miasa toy ny endrika fanafanana. .Arivo taona tatỳ aoriana, dia nampiasa teknika mitovy amin’izany ny Ejipsianina sy ny Grika mba hampangatsiaka ny tranony mandritra ny fahavaratra amin’ny fiarovana azy ireo amin’ny masoandro [1]. Ny varavarankely lehibe iray misy varavarankely dia ampiasaina ho varavarankely mafana avy amin’ny masoandro, izay mamela ny hafanana avy amin’ny masoandro hidiran’ny masoandro, nefa manenjika azy. ny hafanana ao anatiny.Ny hazavan'ny masoandro dia tsy vitan'ny hoe tena ilaina amin'ny hafanana novokariny tany amin'ny tontolo fahiny, fa nampiasaina koa mba hitehirizana sy fitehirizana ny sakafo amin'ny alalan'ny sira.Amin'ny salinization, ny masoandro dia ampiasaina mba hanala ny ranon-dranomasina misy poizina sy hahazoana sira, izay angonina. ao amin'ny dobo masoandro [1]. Tamin'ny faran'ny Renaissance, Leonardo da Vinci dia nanolotra ny fampiharana voalohany amin'ny indostrian'ny concentrator solar concave fitaratra ho toy ny fanafanana rano, ary taty aoriana dia nanolotra ny teknolojian'ny copp koa i Leonardo.er mampiasa taratra masoandro ary mamela vahaolana ara-teknika hampandeha milina lamba [1]. Tsy ela nandritra ny Revolisiona indostrialy, W. Adams dia namorona ilay antsoina ankehitriny hoe lafaoro masoandro. Afangaro amin'ny fitaratra ao anaty boaty hazo misy fitaratra izay hapetraka ny vilany ary avela hangotraka [1]. Mandroso haingana an-jatony taona vitsivitsy ary naorina manodidina ny taona 1882 ny motera etona masoandro [1]. Nampiasa fitaratra miendrika 3.5 i Abel Pifre. m ny savaivony ary nifantoka tamin'ny boiler etona cylindrical izay namokatra hery ampy handroahana ny milina fanontam-pirinty.
Tamin'ny taona 2004, ny orinasa mpamokatra angovo azo avy amin'ny masoandro mivondrona ara-barotra voalohany eran-tany antsoina hoe Planta Solar 10 dia naorina tao Seville, Espaina. Taratra eo amin'ny tilikambo eo amin'ny 624 metatra eo ho eo ny tara-masoandro, izay ametrahana ireo mpitrandraka masoandro miaraka amin'ny turbine etona sy mpamokatra. Mampiasa trano maherin'ny 5.500. Efa ho folo taona taty aoriana, tamin'ny 2014, dia nisokatra tany Kalifornia, Etazonia, ny orinasa mpamokatra angovo azo avy amin'ny masoandro lehibe indrindra eran-tany. Nampiasa fitaratra voafehy maherin'ny 300.000 ilay orinasa ary nahafahan'ny famokarana herinaratra 377 megawatts ho an'ny trano 140.000 eo ho eo [ 1].
Tsy ny orinasa ihany no amboarina sy ampiasaina, fa ny mpanjifa amin'ny fivarotana antsinjarany ihany koa dia mamorona teknolojia vaovao. Ny panneaux solaire dia nanao ny voalohany, ary na dia ny fiara mandeha amin'ny herin'ny masoandro aza dia niditra an-tsehatra, fa ny iray amin'ireo fivoarana farany mbola tsy fantatra dia ny vaovao solar- teknolojia azo ampiasaina. Amin'ny fampidirana fifandraisana USB na fitaovana hafa, dia mamela ny fifandraisana avy amin'ny akanjo amin'ny fitaovana toy ny loharano, telefaona ary earbuds, izay azo andoavam-bola eny an-dalana. Taona vitsy lasa izay, ekipa mpikaroka Japoney iray ao amin'ny Riken Ny Institiota sy ny Torah Industries dia nanoritsoritra ny fivoaran'ny cellule solar organika manify izay hanafana ny akanjo amin'ny akanjo, ahafahan'ny sela mandray ny angovo azo avy amin'ny masoandro ary mampiasa azy io ho loharanon-kery [2] ].Ny sela micro solar dia sela fotovoltaika organika misy thermaly. fahamarinan-toerana sy flexibilité hatramin'ny 120 °C [2]. Ny mpikambana ao amin'ny vondrona mpikaroka mifototra amin'ny sela fotovoltaika organika amin'ny fitaovana antsoina hoe PNTz4T [3]. Ny PNTz4T dia polymère semiconducting novolavolain'i Riken teo aloha ho an'ny tsara enny fahamarinan-toerana ara-tontolo iainana sy ny fahombiazan'ny fiovam-po mahery vaika, avy eo dia rakotra elastomer ny lafiny roa amin'ny sela, fitaovana toy ny fingotra [3]. Tao anatin'izany dingana izany, dia nampiasa elastomer akrilika 500-micron-matevina mialoha izy ireo izay mamela ny hazavana hiditra. ny sela fa manakana ny rano sy ny rivotra tsy hiditra ao amin'ny sela.Ny fampiasana ity elastomer ity dia manampy amin'ny fampihenana ny fahapotehan'ny bateria ary hanalava ny androm-piainany [3].
Ny iray amin'ireo lesoka malaza indrindra amin'ny indostria dia ny rano. Ny fahapotehan'ireo sela ireo dia mety ho vokatry ny antony isan-karazany, fa ny lehibe indrindra dia ny rano, ny fahavalo iraisan'ny teknolojia rehetra. Ny hamandoana be loatra sy ny fiparitahan'ny rivotra maharitra dia mety hisy fiantraikany ratsy amin'ny fahombiazany. amin'ny sela fotovoltaika organika [4]. Na dia azonao atao aza ny misoroka ny fahazoana rano amin'ny ordinateranao na amin'ny telefaoninao amin'ny ankamaroan'ny tranga, dia tsy azonao atao ny misoroka izany miaraka amin'ny akanjonao. Na orana na milina fanasan-damba dia tsy azo ihodivirana ny rano. Ny sela photovoltaic organika tsy misy fotony sy ny sela fotovoltaika organika misy sisiny roa, samy natsoboka tao anaty rano nandritra ny 120 minitra ny sela fotovoltaika organika, dia nanatsoaka hevitra fa ny herin'ny sela photovoltaic organika dia nihena ny fahombiazan'ny fiovam-po. 5,4%. Nihena 20,8% ny sela [5].
Figure 1. Ny fahombiazan'ny fiovam-pahefana ara-dalàna ho toy ny fiasan'ny fotoana asitrika.
Ny sary 2 dia mampiseho fivoarana iray hafa ao amin'ny Oniversiten'i Nottingham Trent, sela solar kely izay azo ampidirina ao anaty kofehy, izay avy eo tenona ho lasa lamba [2]. 3mm ny lavany ary 1.5mm ny sakany[2]. Ny singa tsirairay dia voapetaka amin'ny resin tsy tantera-drano mba ahafahan'ny fanasan-damba hosasana ao amin'ny efitrano fanasan-damba na noho ny toetr'andro [2]. Ny batterie dia natao ho fampiononana ihany koa, ary ny tsirairay dia napetraka amin'ny Amin'ny fikarohana fanampiny dia hita fa amin'ny akanjo kely mitovy amin'ny ampahany 5cm^2 amin'ny lamba dia mety ahitana sela 200 mahery, izay tsara indrindra dia mamokatra angovo 2,5 - 10 volts, ary dia nanatsoaka hevitra fa tsy misy afa-tsy 2000 ny sela Mila afaka mamatsy finday [2].
Sary 2. Ny sela micro solar 3 mm ny lavany ary 1,5 mm ny sakany (sary nalaina avy amin'ny Nottingham Trent University) [2].
Ny lamba photovoltaic dia mampifangaro polymère roa maivana sy mora vidy mba hamoronana lamba mamokatra angovo. 6]. Ny ampahany amin'ny fotovoltaika amin'ny lamba dia misy fibra polymère, izay voarakotra amin'ny sosona manganese, oxide zinc (fitaovana photovoltaic), ary iodide varahina (ho fanangonam-bola) [6]. tariby varahina kely ary ampidirina ao anaty akanjo.
Ny tsiambaratelo ao ambadik'ireo fanavaozana ireo dia mitoetra ao amin'ny electrodes mangarahara amin'ny fitaovana photovoltaic malefaka. Ny electrodes conductive mangarahara dia iray amin'ireo singa ao amin'ny cellules photovoltaic izay mamela ny hazavana hiditra ao amin'ny sela, mampitombo ny tahan'ny fanangonana hazavana.Indium-doped tin oxide (ITO) no ampiasaina mba hamoronana ireo electrodes mangarahara ireo, izay ampiasaina amin'ny mangarahara tsara indrindra (>80%) sy ny fanoherana ny ravin-taratasy tsara ary koa ny fahamarinan-toerana tsara amin'ny tontolo iainana [7]. Ny ITO dia tena zava-dehibe satria ny singa rehetra ao aminy dia ao anatin'ny ampahany tonga lafatra. Ny hateviny miaraka amin'ny mangarahara sy ny fanoherana dia mampitombo ny vokatry ny electrodes [7]. Ny fiovaovan'ny tahan'ny dia hisy fiantraikany ratsy amin'ny electrodes ary noho izany ny fampisehoana. Na izany aza, ny ITO dia loharanon-karena voafetra izay laniana haingana. Nitohy ny fikarohana mba hitadiavana safidy izay tsy vitan'ny hoe manatratra tanjona.ITO, saingy antenaina hihoatra ny fahombiazan'ny ITO [7].
Ny fitaovana toy ny substrate polymère izay novaina tamin'ny oxide conductive mangarahara dia nitombo ny lazany hatramin'izao. Indrisy fa ireo substrate ireo dia hita fa marefo, henjana ary mavesatra, izay mampihena be ny fahafaha-manao sy ny fahombiazany [7]. Ny mpikaroka dia manolotra vahaolana amin'ny mampiasa cellule solaire toy ny fibre elastika ho solon'ny électrode. Ny batterie fibrous dia misy elektrôda sy tariby metaly roa miavaka izay mihodinkodina sy mitambatra amin'ny fitaovana mavitrika hanoloana ny electrode [7]. , fa ny olana dia ny tsy fahampian'ny faritra mifandray eo amin'ny tariby metaly, izay mampihena ny faritra mifandray ary noho izany dia miteraka fotovoltaika simba [7].
Ny antony ara-tontolo iainana ihany koa no antony lehibe hanohizana ny fikarohana.Amin'izao fotoana izao, miantehitra mafy amin'ny angovo tsy azo havaozina toy ny solika fôsily, arina ary solika izao tontolo izao. Manova ny fifantohana amin'ny angovo tsy azo havaozina ho amin'ny angovo azo havaozina, anisan'izany ny angovo azo avy amin'ny masoandro, dia fampiasam-bola ilaina ho an'ny hoavy.Isan'andro dia olona an-tapitrisany maro no mandoa ny findainy, ny solosaina, ny solosaina findainy, ny famantaranandro maranitra ary ny fitaovana elektronika rehetra, ary ny fampiasana ny lambantsika mba hamenoana ireo fitaovana ireo amin'ny alàlan'ny fandehanana an-tongotra fotsiny dia mety hampihena ny fampiasana solika fôsily. tsy misy dikany amin'ny ambaratonga kelin'ny olona 1 na 500 mihitsy aza, raha ampitomboina hatramin'ny am-polony tapitrisa dia mety hampihena be ny fampiasana ny solika fôsily.
Fantatra fa manampy amin’ny fampiasana angovo azo havaozina sy fampihenana ny fampiasana angovo azo havaozina ny “panneau solaire” ao amin’ny orinasa mpamokatra herinaratra azo avy amin’ny masoandro, anisan’izany ireo mipetaka eny an-tampon-trano, izay mbola be mpampiasa. manangana ireny toeram-pambolena ireny.Tokan-trano salantsalany ihany no afaka mahazaka panneau solaire maromaro, ary voafetra ny isan'ny toeram-piompiana masoandro.Any amin'ny faritra malalaka dia misalasala foana ny ankamaroan'ny olona amin'ny fananganana tobim-pamokarana herinaratra avy amin'ny herin'ny masoandro vaovao satria manakatona tanteraka ny mety hisian'izany. ary ny mety hisian'ny fahafahana hafa eo amin'ny tany, toy ny orinasa vaovao.Be dia be ny fametrahana tontonana photovoltaic mitsingevana izay afaka mamokatra herinaratra be dia be tato ho ato, ary ny tombony lehibe amin'ny toeram-pambolena masoandro mitsingevana dia ny fampihenana ny vidiny [8]. tsy ampiasaina ny tany, tsy mila manahy ny amin'ny saran'ny fametrahana eny an-tampon'ny trano sy trano.Ny toeram-pambolena masoandro mitsingevana rehetra fantatra amin'izao fotoana izao dia miorina amin'ny rano artifisialy, ary amin'ny ho avy dia iAzo atao ny mametraka ireo toeram-pambolena ireo amin'ny rano voajanahary.Ny fitahirizana artifisialy dia manana tombony maro izay tsy fahita any an-dranomasina [9]. Mora ny mitantana ny fitahirizan-drano nataon'olombelona, ary amin'ny fotodrafitrasa sy lalana teo aloha dia azo apetraka tsotra izao ny toeram-pambolena. toeram-pambolena masoandro miorina amin'ny tany noho ny fiovaovan'ny mari-pana eo amin'ny rano sy ny tany [9]. Noho ny hafanana manokana amin'ny rano, ny hafanan'ny tany amin'ny ankapobeny dia ambony kokoa noho ny an'ny rano, ary ny mari-pana ambony dia hita fa misy fiantraikany ratsy amin'ny rano. Fahombiazan'ny tahan'ny fiovam-pon'ny panneau solaire.Na dia tsy mifehy ny habetsahan'ny tara-masoandro azon'ny tontonana aza ny maripana, dia misy fiantraikany amin'ny habetsahan'ny angovo azonao avy amin'ny tara-masoandro izany. Amin'ny angovo ambany (izany hoe ny maripana mangatsiaka kokoa), dia ho ao anatin'ny elektrôna ao anatin'ny tontonana masoandro izany. toe-piainana miala sasatra, ary rehefa miposaka ny tara-masoandro, dia ho tonga any amin'ny toetry ny fientanam-po [10]. Ny maha samy hafa ny toetry ny fialan-tsasatra sy ny toe-javatra mientanentana dia ny habetsahan'ny angovo azo avy amin'ny voltora.ht mampientanentana ireo elektrôna ireo, nefa mety ho hafana ihany koa. Raha ny hafanana manodidina ny panneau solaire dia manetsika ny elektrôna ary mametraka azy ireo ao anatin'ny toetry ny fientanentanana ambany, dia tsy ho lehibe ny voltase rehefa midona amin'ny tontonana ny tara-masoandro [10]. Satria mitroka sy mamoaka ny tany ny tany. hafanana mora kokoa noho ny rano, ny elektrôna ao amin'ny tontonana solaitrabe eto an-tany dia mety ho ao amin'ny fanjakana mientanentana kokoa, ary avy eo ny masoandro tontonana dia hita eo na eo akaikin'ny rano mangatsiaka kokoa. ny rano manodidina ny takelaka mitsingevana dia manampy amin'ny famokarana angovo 12,5% bebe kokoa noho ny an-tanety [9].
Hatreto, ny panneaux solaire dia tsy mahafeno afa-tsy 1% amin'ny filan'ny angovon'i Amerika, fa raha ambolena amin'ny ampahefatry ny fitahirizan-drano nataon'olombelona ireo toeram-pambolena masoandro ireo, dia hahafeno saika ny 10% amin'ny filan'ny angovon'ny Amerika ny panneau solaire. Any Colorado, izay mitsingevana. Nampidirina haingana araka izay azo atao ny tontonana, nisy fitahirizana rano lehibe roa tao Colorado very rano be noho ny etona, saingy tamin'ny fametrahana ireo tontonana mitsingevana ireo dia nosakanana tsy ho ritra ny fitahirizana ary niteraka herinaratra [11]. Na ny iray isan-jaton'ny olona aza -Ny fitahirizana vita amin'ny toeram-pambolena avy amin'ny masoandro dia ampy hamokarana herinaratra 400 gigawatts farafahakeliny, ampy hampandehanana takamoa LED 44 miliara mandritra ny herintaona.
Ny sary 4a dia mampiseho ny fampitomboana ny herinaratra omen'ny cellule solaire mitsingevana mifandraika amin'ny sary 4b. Na dia vitsy aza ny toeram-pambolena masoandro mitsingevana tato anatin'ny folo taona lasa, dia mbola misy fiovana lehibe eo amin'ny famokarana herinaratra izy ireo. Nitombo avo telo heny ny totalin'ny angovo vokarina avy amin'ny 0.5TW tamin'ny taona 2018 ho 1.1TW tamin'ny faran'ny taona 2022.[12].
Amin'ny lafiny tontolo iainana, ireo toeram-pambolena masoandro mitsinkafona ireo dia tena mahasoa amin'ny lafiny maro. Ankoatra ny fampihenana ny fiankinan-doha amin'ny solika fôsily, ny toeram-pambolena masoandro koa dia mampihena ny habetsaky ny rivotra sy ny tara-masoandro tonga eny ambonin'ny rano, izay mety hanampy amin'ny famerenana ny fiovan'ny toetr'andro [9]. Ny toeram-pambolena izay mampihena ny hafainganam-pandehan'ny rivotra sy ny tara-masoandro mivantana midona amin'ny rano amin'ny 10% farafahakeliny dia afaka manonitra ny fiakaran'ny mari-pana ao anatin'ny folo taona feno [9]. Raha ny momba ny zavamananaina sy ny tontolo iainana dia tsy misy fiantraikany ratsy lehibe hita. hetsika eny ambonin'ny rano, ka mampihena ny erosiation amin'ny sisin'ny renirano, miaro sy mandrisika ny zavamaniry.[13].Tsy misy valiny mazava momba ny fiantraikan'ny zavamananaina an-dranomasina, fa ny fepetra toy ny bio-trano feno akorandriaka noforonin'ny Ecocean dia manana natsofoka tao ambanin'ny tontonana photovoltaic mba hanohanana ny zavamananaina an-dranomasina.[13]. Iray amin'ireo olana lehibe amin'ny fikarohana mitohy ny mety ho fiatraikany amin'ny rojom-tsakafo noho ny fametrahana fotodrafitrasa toy nytontonana photovoltaic amin'ny rano misokatra fa tsy fitahirizana nataon'olombelona.Rehefa kely kokoa ny tara-masoandro miditra ao anaty rano, dia miteraka fihenan'ny tahan'ny photosynthesis izany, ka miteraka fatiantoka goavana ny phytoplankton sy macrophytes. Ny ambany kokoa amin'ny rojo sakafo, sns., dia mitarika ho amin'ny fanampiana ho an'ny zavamananaina anaty rano [14]. Na dia mbola tsy nisy aza izany, dia mety hisoroka ny fahasimban'ny tontolo iainana izany, izay tsy fahampiana lehibe amin'ny toeram-pambolena masoandro mitsingevana.
Koa satria ny masoandro no loharanon-kery lehibe indrindra ananantsika, dia mety ho sarotra ny mitady fomba hampiasana izany angovo izany sy hampiasana izany eo amin'ny fiaraha-monina misy antsika. Ny teknolojia sy ny fanavaozana vaovao misy isan'andro no mahatonga izany. mividy na toeram-pambolena masoandro mitsingevana hitsidika amin'izao fotoana izao, tsy manova ny zava-misy fa ny teknolojia dia tsy manana hery lehibe na hoavy mamirapiratra. panneaux solaires eny an-tampon-trano.Ny cellule solaire azo ampiasaina dia mbola lavitra ny lalana vao ho lasa mahazatra toy ny akanjo anaovanay isan'andro.Amin'ny ho avy, ny cellule solaire dia andrasana hampiasaina amin'ny fiainana andavanandro fa tsy voatery miafina eo anelanelantsika. akanjo.Rehefa mandroso ny teknolojia ao anatin'ny folo taona ho avy, ny mety ho an'ny indostrian'ny masoandro dia tsy misy farany.
Momba an'i Raj Shah Dr. Raj Shah dia talen'ny orinasa Koehler Instrument any New York, izay niasany nandritra ny 27 taona. Physics, Institute of Energy Research and the Royal Society of Chemistry. Dr. Shah, nahazo ny loka ASTM Eagle, vao haingana no niara-nanamboatra ny boky “Fuels and Lubricants Handbook” be mpividy indrindra, hita ao amin'ny ASTM's Long Awaited Fuels and Lubricants Handbook, 2nd Edition – July 15, 2020 - David Phillips - Lahatsoratra Vaovao momba ny Indostria Petro - Petro Online (petro-online.com)
Dr. Shah dia manana mari-pahaizana PhD amin'ny Injeniera simika avy amin'ny Oniversiten'i Penn State ary mpiara-miasa ao amin'ny Chartered School of Management, London.Izy koa dia mpahay siansa voafantina ao amin'ny Filankevitry ny Siantifika, Injeniera Petroleum Chartered ao amin'ny Energy Institute ary Filankevitry ny Engineering UK. Dr.Vao haingana i Shah dia nomem-boninahitra ho Injeniera Miavaka avy amin'i Tau beta Pi, fiarahamonina injeniera lehibe indrindra any Etazonia. Siansa ara-materialy sy injeniera).
Raj dia mpampianatra mpanampy ao amin'ny Departemantan'ny Siansa Siansa sy Injeniera simika ao amin'ny SUNY Stony Brook, namoaka lahatsoratra mihoatra ny 475 ary navitrika tao amin'ny sehatry ny angovo nandritra ny 3 taona mahery. Ny fampahalalana bebe kokoa momba an'i Raj dia azo jerena ao amin'ny Talen'ny Koehler Instrument Company. voafidy ho mpiara-miasa ao amin'ny International Institute of Physics Petro Online (petro-online.com)
Mme Mariz Baslious sy Mr. Blerim Gashi dia mpianatry ny injeniera simika ao amin'ny SUNY, ary Dr. Raj Shah no mitantana ny biraon'ny mpanolo-tsaina ivelany ao amin'ny oniversite. mamporisika ny mpianatra hianatra bebe kokoa momba ny tontolon'ny teknolojia angovo hafa.
Fotoana fandefasana: Feb-12-2022
