Транспорт на солнечной энергии становится все более распространенным сегодня. Солнечные батареи приводят в движение автомобили, лодки, самолеты и спутники в космосе. Солнечные гонки - это растущий спорт с соревнованиями по всему миру. Даже некоторые игрушки получают энергию от солнечных батарей.
Фундаментальные элементы, начиная с самого простого игрушечного солнечного гонщика и заканчивая самым совершенным спутником на солнечной энергии, датируются более чем столетием. Первая батарея с сухими элементами была изобретена в 1895 году. Автомобили с электрическим приводом дебютировали в 1900 году, а солнечная панель была изобретена в 1941 году. С каждым из этих достижений человечество добивалось устойчивого прогресса в сборе солнечной энергии и преобразовании ее в энергию.
Транспортные средства на солнечной энергии получают энергию, необходимую им для перемещения от солнца. Как правило, автомобили имеют большую солнечную панель, установленную сверху. Цвет панели часто черный, так как это способствует ее способности поглощать солнечный свет. Черные объекты, в отличие от любого другого цвета, поглощают наибольшее количество света, падающего на них. Обычно это означает, что черные объекты просто нагреваются на солнце, но с солнечными гонщиками энергия преобразуется в электричество с помощью солнечных батарей. Эти панели подключены к электрической батарее автомобиля для хранения избыточного электричества и двигателя для топлива.
На самом базовом уровне солнечный элемент превращает солнечную радиацию в электричество. Типичный кремниевый солнечный элемент состоит из одиночных или поликристаллических структур. Атомная структура кремния изменяется для создания силиконовых кристаллов P-типа (атомы без электронов) и N-типа (атомы, содержащие электроны) с использованием фосфора и бора для создания интерактивных слоев материалов, которые будут реагировать на солнечный свет.
Находясь на солнце, фотоны солнечного излучения ударяются о верхний слой кремния и создают электрон и дырку, вызывая незаметный обмен электронами, переключающимися между молекулами P-типа и N-типа. Этот устойчивый обмен создает ток, через который генерируется энергия и создается напряжение. Эти солнечные панели затем подключаются к таким устройствам, как аккумуляторы, для хранения электроэнергии, вырабатываемой для использования в автомобиле, например, солнечные гонщики.
Поскольку солнечный гонщик использует энергию солнечного света, большинство автомобилей спроектированы с широкой поверхностью для захвата солнечных лучей. Конструкция в основном необходима из-за неэффективности солнечных батарей. В идеальном мире солнечная панель может преобразовывать весь свет, падающий на автомобиль, в энергию. Тем не менее, даже лучшие из сегодняшних солнечных элементов могут преобразовать только около четверти солнечной энергии в электричество.
Конечным результатом является автомобиль с очень низкой мощностью и типичной мощностью двигателя от 2 до 8 лошадиных сил. Типичный потребительский автомобиль сохраняет в среднем от 100 до 150 лошадиных сил, что означает, что эти автомобили должны быть максимально легкими. Типичный вес двухместного гонщика составляет около 400 фунтов, что позволяет ему поддерживать максимальную скорость почти 90 миль в час.
Спорт солнечных гонок довольно популярен в солнечных регионах, самой популярной гонкой является World Solar Challenge в Австралии. Транспортные средства, работающие на солнечной энергии, предназначены для гонок на выносливость, чтобы преодолеть 3000-километровую гонку (1864 мили) за наименьшее количество времени.
Колледжи и университеты в Соединенных Штатах часто строят и гоняют солнечные автомобили. Хотя гонки, как правило, не проходят такие большие дистанции, как в Австралии, они по-прежнему служат отличным опытом обучения и являются популярным соревнованием среди академических факультетов в институтах.
Многие транспортные средства используют солнечную энергию за пределами дорожных технологий. Например, самолеты с питанием от солнечных батарей продолжают расти в популярности из-за возможностей, которые они предоставляют. Идеальным результатом является разработка транспортного средства, способного максимизировать преобразование солнечной энергии для практически бесконечных полетов. Достигнув высот более 80000 футов (24 380 метров), можно захватить и преобразовать больше солнечного света для еще большей электрической мощности. [Изображения: Полет на пересеченной местности на солнечной энергии]
Космический корабль НАСА "Юнона", который находится на пути к исследованию Юпитера, является первым космическим кораблем на солнечной энергии, который исследует внешнюю солнечную систему. Он имеет три большие солнечные батареи, каждая из которых размером с прицеп для трактора.
Еще более популярным является использование игрушек дистанционного управления на солнечных батареях, таких как самолеты и автомобили. Вместо того, чтобы полагаться на заряженные от батареи батареи, эти устройства имеют крошечные солнечные панели, установленные на их поверхностях, чтобы использовать энергию солнца и таким образом создать источник энергии.
В игрушках Solar Racer используются те же принципы солнечной энергии, что и в полноразмерных автомобилях. Через эти устройства большие, плоские (иногда изогнутые) солнечные панели, прикрепленные к маленькой батарее. Автомобили работают так же, как и любой другой автомобиль с дистанционным управлением, хотя их источник питания зависит от присутствия солнца и поэтому страдает в пасмурные дни.
Большинство игрушек для солнечных гонщиков требуют некоторой сборки и учат детей тому, как простые вещи, такие как солнечный свет, можно использовать для питания бытовых устройств. По мере того, как человечество продолжает развиваться, возобновляемая энергия становится все более популярным и важным источником энергии из-за ее чистой и частой доступности.
КУПИТЬ Micro Solar Racer >
Сила солнца использовалась для управления всем - от игрушек до самолетов и гоночных автомобилей.