Napra – forgó Floarea - soarelui Bolyai Farkas Elméleti Líceum Bolyai Farkas Elméleti Líceum Napra – forgó Floarea - soarelui Készítette: Lőrincz Kincső Molnár Zsófia

Bolyai Farkas Elméleti Líceum Bevezető Introducere növekvő energiaszükséglet (évente 2,3 %) nevoie de energie crescătoare (anual 2,3 %) fogyó tüzelőanyag-készlet – combustibili diminuând: széntartalék néhány száz év – carbon: câteva sute de ani kőolajtartalék 30-60 év – petroliere: 30-60 de ani 43 percnyi napsugárzás = 1 évi energiaszükséglet 43 de minute de radiaţie = nevoi asigurate timp de un an

Napelemekről általában Despre panouri solare în general Bolyai Farkas Elméleti Líceum Napelemekről általában Despre panouri solare în general fényenergia → villamos energia emergia luminii → energie electrică legelterjedtebb napelem-típusok: egykristályos szilícium, polikristályos szilícium, vékonyréteg és festékkel érzékenyített napelemek. cel mai frecvent folosite tipuri: monocristalina de siliciu, policristalina de siliciu alkalmazás: űrobjektumok, erőművek, mindennapi használat folos: obiecte spaţiale, centrale electrice, în gospodării napelemmel működő számológép – calculator utilizând panou solar napelemek a háztetőn - panouri pe acoperiş naperőmű – centrală electrică

Egy kis elmélet Un pic de teorie Bolyai Farkas Elméleti Líceum Egy kis elmélet Un pic de teorie Félvezetők - Semiconductori: alapanyaguk általában Si kristály – materialul de bază: Si vezetési sáv bandă conductivă tiltott sáv bandă interzisă vegyértéksáv bandă de valenţă elektronvezetés conducerea electronilor lyukvezetés conducerea găurilor szennyezett félvezetők – e- energiája saját vezetés conducere proprie semiconductori poluaţi p-típusú n-típusú

P-n átmenet Joncţiunea p-n Bolyai Farkas Elméleti Líceum P-n átmenet Joncţiunea p-n tökéletes érintkezés conexiune perfectă rekombináció recombinaţie kiürített réteg strat evacuat belső elektromos tér câmp electric interior feszültség tensiune

Bolyai Farkas Elméleti Líceum A napelem felépítése és működése Construirea şi funcţionarea panourilor solare fényelnyelés - absorbţie Működésének 3 szakasza – 3 etape: töltések szétválasztása – separarea sarcinilor töltések külső áramkörbe vezetése – conducerea sarcinilor în circuituri externe

Bolyai Farkas Elméleti Líceum A napelem elektromos jellemzői Caracteristicile electronice ale panourilor solare áram-feszültség (I-U) jelleggörbe → a teljesítmény meghatározható caracteristica flux-tensiune se poate calcula puterea villamos paraméterek – parametri technice: -rövidzárási áram – curentul de scurtcircuit -üresjárati feszültség – tensiunea de mers în gol -maximális teljesítmény – puterea maximă →

Bolyai Farkas Elméleti Líceum A napelem elektromos jellemzői Caracteristici electronice ale panourilor solare szabványosított vizsgálati körülmények – condiţii de test standard: hőmérséklet - temperatură (25 ºC) besugárzás – iradiere (1000 W/m2 ) 30 º- os beesési szög – unghi cu măsura de 30º hatásfok (η) = = randament ηmax = 20% (nem laboratóriumi körülmények között – nu între circumstanţe de laborator) generált villamos teljesítmény- puterea electrică generată Pv beeső fény teljesítménye – puterea energiei luminoase Pf

A Napból érkező sugárzás Radiaţia Soarelui Bolyai Farkas Elméleti Líceum A Napból érkező sugárzás Radiaţia Soarelui hullámhossztartomány: ultraibolyától az infravörösig gama lungimii de undă: de la ultraviolet la infraroşu a sugárzás intenzitása – intensitatea radiaţiei: -a világűrben – în spaţiu: 1353 W/m2 -Föld felszínén – pe suprafaţa Pământului: 925 W/m2 ε = hν

Méréseink Experimentele noastre Bolyai Farkas Elméleti Líceum Méréseink Experimentele noastre Fizikalaborban – În laboratorul de fizică: áramerősség vizsgálata a megvilágítás függvényében – măsurarea intensităţii curentului în funcţie de iluminare

Bolyai Farkas Elméleti Líceum a.) A napelem és fényforrás közötti távolság növelése Creşterea distanţei dintre panou şi sursa de lumină

Bolyai Farkas Elméleti Líceum b.) A fényforrás teljesítményének növelése Creşterea puterii sursei de lumină

Bolyai Farkas Elméleti Líceum c.) A fény különböző összetevőire való érzékenység Sensibilitatea la diferite componente ale luminii

Bolyai Farkas Elméleti Líceum d.) Az áramerősség változása a beesési szög függvényében Modificarea intensităţii curentului în funcţie de unghiul de iradiere

e.) Áramerősség változása a hőmérséklet függvényében Modificarea intensităţii curentului în funcţie de temperatură 20 ˚C : 52 μA - 4 ˚C : 38 μA

Bolyai Farkas Elméleti Líceum f.) Áramerősség csökkenése a fény útjába helyezett műanyagok hatására Reducerea intensităţii curentului prin plasarea unor discuri de plastic în calea luminii

Bolyai Farkas Elméleti Líceum 2. Szabadban În aer liber álló helyzetben végzett mérések forgatással Experimente executate: -în poziţie fixă -prin rotaţie napelem – panou solar: üresjárati feszültség – tensiunea de mers în gol: 14 V teljesítmény - puterea: 13 W felület - suprafaţa: 0,6 m2

Bolyai Farkas Elméleti Líceum Álló helyzetben végzett mérések – experimente executate în poziţie fixă a.) terhelés-mentes állapot – fără sarcină

Bolyai Farkas Elméleti Líceum b.) leterhelt állapot – sub sarcină napi energiatermelés – producţia de energie în timpul zilei: 13.614 J átlagos teljesítmény – puterea medie: 0,5 W

b.) javított álló helyzetű állapot – poziţie fixă corectată energiatermelés – producţia de energie: 56.059 J átlagos teljesítmény – puterea medie: 2,1 W

Bolyai Farkas Elméleti Líceum Forgatás során végzett mérések – Măsurări executate prin rotaţie napi energiatermelés – producţia de energie: 176.989 J átlagos teljesítmény – puterea medie: 6,61 W

Grafikus összehasonlítás Comparaţie grafică Bolyai Farkas Elméleti Líceum Grafikus összehasonlítás Comparaţie grafică

Következtetés Concluzie Bolyai Farkas Elméleti Líceum Következtetés Concluzie ☼ Álló helyzet (javított) Forgatás Termelt energia 13.614 J 56.059 J 176.989 J Átlagteljesít-mény 0,5 W 2,1 W 6,61 W forgatással 3-szor nagyobb átlagteljesítmény érhető el prin rotaţie se poate obţine o putere medie de cca. 3 ori mai mare

Bolyai Farkas Elméleti Líceum Köszönet Szász Ágota tanárnőnek és Papp Sándor, valamint Jakab – Farkas László tanár uraknak. Bolyai Farkas Elméleti Líceum Köszönjük a figyelmet! Mulţumim pentru atenţie!