kamu terjebak. Jalan pintas di hutan berubah menjadi jebakan. mobilmu dipenuhi asap, baterai ponselku mati, dan kamu tidak memberi tahu siapa pun tentang rencanaku. Peringatan bip kecil dari ponsel Anda terasa lebih seperti hitungan mundur daripada peringatan teknis.
Kemudian, pohon-pohon itu patah. Padang rumput yang bermandikan sinar matahari terbuka di depan. Anda parkir, keluar, dan melihat ke atas. Langit cerah. Tidak ada awan. Masuk ke dalam kotak sarung tangan, keluarkan pengisi daya tenaga surya dan colokkan ke ponsel Anda. Balikkan panel dan jemur di bawah sinar matahari. Sanggalah pada tunggul pohon. Tunggu sekarang. Anda punya waktu untuk membaca. Bantuan akan datang, didukung oleh matahari.
Sebelum tahun 2010, situasi ini bisa saja berakhir buruk. Anda akan terdampar tanpa bisa mengisi daya perangkat Anda. Saat ini, hal tersebut tidak terjadi. Perusahaan membanjiri pasar dengan perangkat yang menggunakan energi matahari untuk mengisi daya apa pun mulai dari ponsel pintar hingga baterai AA.
Mari kita lihat bagaimana sebenarnya perangkat ini bekerja.
Зміст
Fisika Cahaya Menjadi Kekuatan
Pengisi daya tenaga surya tidak menghasilkan energi. Mereka mengubahnya. Komponen intinya adalah sel fotovoltaik. Ini biasanya terbuat dari silikon dan dilapisi dengan bahan positif dan negatif. Ketika sinar matahari mengenai sel, foton melepaskan elektron. Ini menciptakan arus listrik.
Ini bukan sihir. Itu fisika.
Efisiensi itu penting. Panel yang lebih murah memiliki tingkat konversi yang lebih rendah. Mereka menyia-nyiakan sebagian besar sinar matahari yang menerpa mereka. Panel yang lebih baik menggunakan sel multi-persimpangan atau silikon bermutu lebih tinggi untuk menangkap lebih banyak energi. Inilah sebabnya mengapa beberapa pengisi daya berfungsi di bawah sinar matahari langsung, namun gagal di tempat teduh. Sudut matahari juga berperan. Anda memerlukan paparan langsung untuk hasil maksimal.
Penyimpanan: Tautan Hilang
Sinar matahari tidak konstan. sudah diatur. Hujan. Awan bergerak. Pengisi daya tenaga surya yang berdiri sendiri tidak ada gunanya jika tidak dapat menyimpan energi. Itu sebabnya sebagian besar perangkat modern dilengkapi baterai internal.
Panel surya mengisi baterai internal pada siang hari. Anda dapat menggunakan energi yang tersimpan untuk mengisi daya ponsel Anda di malam hari atau dalam kegelapan. Pemisahan ini adalah kuncinya. Ini memungkinkan Anda memanen energi saat melimpah dan menggunakannya saat Anda membutuhkannya.
Beberapa perangkat kelas atas memiliki baterai berkapasitas tinggi yang dapat mengisi daya ponsel Anda berkali-kali. Terdapat juga strip tipis dan fleksibel yang dirancang untuk dipasang langsung ke laptop atau tas Anda. Meski dimensi luarnya berubah, prinsipnya tetap sama. Tangkap cahayanya. Menyimpan energi. Lepaskan nanti.
Mengapa hal ini penting bagi pengguna sehari-hari
Kebanyakan orang menganggap pengisi daya tenaga surya sebagai perlengkapan khusus untuk pejalan kaki. Itu sudah ketinggalan jaman. Ini bahkan lebih cocok untuk penggunaan sehari-hari.
Pertimbangkan penumpang. Parkirkan mobil Anda di bawah sinar matahari sepanjang hari. Anda dapat menjaga agar power bank tetap terisi penuh dengan menempelkannya pada panel kecil di dashboard atau tas Anda. Hubungkan ke ponsel Anda dalam perjalanan pulang. Outlet tidak diperlukan.
Atau penumpang. Ada toko-toko mahal dan tidak dapat diandalkan di kota Anda. Dengan solar charger, Anda bisa tetap terhubung tanpa harus mencari kedai kopi. Ini tentang kemerdekaan. Anda tidak perlu mengkhawatirkan tingkat daya baterai, meskipun Anda jauh dari rumah.
Teknologinya sudah matang. Panelnya sekarang lebih ringan. Baterai memiliki daya lebih besar. Harga telah turun. Ini bukan lagi hanya untuk mereka yang bertahan hidup. Ideal bagi mereka yang menghargai kebebasan dari pembatasan
Matahari telah menyinari bumi selama milyaran tahun. Manusia baru-baru ini belajar mengubah panas dan cahaya tanpa henti menjadi listrik yang sebenarnya. Ini dimulai pada tahun 1954 dengan sel surya dari Bell Laboratories. Awalnya dimaksudkan untuk memberi daya pada satelit di orbit, namun harganya mahal dan besar. Sekarang? Cukup kecil untuk dimasukkan ke dalam ransel. Tapi bagaimana kita mendapatkan energi dari cahaya?
Ini ada hubungannya dengan elektron.
Listrik hanya menggerakkan elektron. Biasanya mereka terbatas pada orbit di sekitar inti atom. Inti atom terdiri dari proton dan neutron, yang merupakan bahan penyusun dasar segala sesuatu yang dapat kita sentuh. Beberapa zat mengikat elektron dengan erat. Jika Anda memberi mereka cukup banyak tendangan, orang lain akan membiarkan mereka pergi.
Masukkan foton.
Foton adalah paket energi cahaya. Ketika sinar matahari mengenai sel surya, foton-foton ini mengenai atom silikon. Silikon adalah bahan pilihan untuk sebagian besar panel. Kejutan tersebut melepaskan elektron. Fenomena ini disebut efek fotolistrik.
Tapi elektron lepas tidak banyak membantu Anda kecuali mereka harus pergi ke suatu tempat. elektron lepas tidak terlalu berguna. Di sinilah peran doping.
Produsen menambahkan pengotor seperti boron dan fosfor ke silikon. Hal ini menciptakan ketidakseimbangan. Muatan positif dan negatif terpisah dan medan listrik internal terbentuk. Ketika foton menyerang, medan listrik mendorong elektron yang dipancarkan ke arah depan sel. Sisi belakangnya bermuatan positif.
Hubungkan sirkuit eksternal, dan boom. Aliran elektron.
Mereka melewati konektor perangkat dan memberikan daya ke perangkat. Satu sel hanya menghasilkan 1-2 watt. Tidak cukup untuk sesuatu yang serius. Jadi, Anda menyatukan banyak sel menjadi modul. Modul-modul ini menghasilkan daya yang cukup untuk mengisi daya baterai.
Penyimpanan bahan kimia
Panel surya biasanya tidak dihubungkan langsung ke baterai lithium-ion ponsel. Itu akan menjadi berantakan. Fluktuasi tegangan, panas berlebih, dan berkurangnya daya transmisi. Tidak.
Kebanyakan pengisi daya tenaga surya memiliki baterai internalnya sendiri.
Ia mengumpulkan energi melalui modul surya dan menyimpannya dalam baterai sekunder (biasanya lithium-ion atau jenis bahan kimia lainnya). Kemudian, mereka menyalurkan daya yang tersimpan ke gadget Anda. Ini adalah sistem penyangga. Anda mengisi daya pengisi daya. Pengisi daya mengisi daya ponsel Anda. Tidak diperlukan koneksi jaringan.
Saat Anda mengisi baterai litium-ion, ion-ion berpindah dari litium ke karbon. Membalikkan aliran itu akan memulihkan potensi baterai. Pengisi daya tenaga surya melakukan hal yang sama, tetapi sumbernya adalah matahari.
Konfigurasi ini menawarkan keuntungan nyata bagi orang-orang yang tidak terhubung dengan jaringan listrik atau yang lelah mencari jalan keluar.
Keuntungan pengisi daya baterai tenaga surya
Mengapa energi matahari itu penting
Kemandirian dan kemurnian pengisian tenaga surya
Keuntungan utamanya adalah kesederhanaan. Pengisian daya tidak memerlukan stopkontak. Ini memberikan mobilitas yang nyata. Pada siang hari, sinar matahari dapat ditemukan hampir dimana-mana. Jika baterai ponsel Anda habis dan Anda berakhir di hutan belantara, matahari menjadi sumber energi Anda.
Ada juga beberapa manfaat yang lebih halus. Sel surya tidak menghasilkan emisi.
Tidak ada limbah atau produk sampingan.
Foton yang tidak terserap akan melewati silikon atau dipantulkan dari silikon.
Proses ini didasarkan pada efek fotolistrik. Energi ditransfer dari foton ke elektron.
Hal ini memungkinkan elektron mengalir dengan bebas. Listrik sendiri bukanlah sumber energi. Ini adalah pembawa energi. Tidak ada masalah dalam menciptakannya dengan cara ini.
Mengapa listrik tidak selalu bersih
Listrik yang kita peroleh dari jaringan seringkali tidak terlalu bersih. Kita ambil contoh Amerika Serikat pada tahun 2008. Hampir separuh pasokan listrik berasal dari pembakaran batu bara. Batubara itu murah. Mudah digunakan. Namun polusi merupakan masalah yang serius.
EPA memperkirakan bahwa 59% sulfur dioksida di udara dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga batu bara. Ini juga menghasilkan 50% polusi partikulat. Kontaminasi merkuri juga menjadi perhatian utama. Pengisian daya tenaga surya menghindari semua ini.
Kompromi pada teknologi fotovoltaik
Kebebasan dan kemurnian adalah nilai jual utama. Namun, ada juga kelemahannya. Matahari absen sekitar setengah hari. Hal serupa juga terjadi di luar wilayah kutub. Malam hari membuat perangkat tenaga surya tidak berguna.
Cuaca juga penting. Tutupan awan tebal mengurangi efisiensi. Bahkan di bawah sinar matahari yang cerah, sebagian besar sel surya yang tersedia secara komersial hanya memiliki efisiensi sekitar 10%. Itu sebabnya lebih lambat dibandingkan pengisi daya dinding standar. Anda harus menunggu lebih lama untuk terisi penuh.
Apakah itu layak?
Meski lambat, kegunaannya jelas. Pengisi daya tenaga surya bisa sangat berguna jika Anda terjebak di hutan. Ini berhasil meskipun metode lain tidak berhasil.
Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang gadget dan teknologi terkait di bagian berikut.
