Tài liệu Tìm hiểu nguyên lý hoạt động và cấu tạo của pin mặt trời

Đề tài: Tìm hiểu nguyên lý hoạt động và cấu tạo của pin mặt trời
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN VÀ XĂ HỘI



NGUYỄN THỊ HỒNG HẢI
HOÀNG THỊ THUƯ


T̀M HIỂU NGUYÊN LƯ HOẠT ĐỘNG VÀ CẤU TẠO CỦA PIN MẶT TRỜI



ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN


Ngành: Cử nhân Vật lư

Giáo viên hướng dẫn :
Th.s. Nguyễn Văn Hảo


THÁI NGUYÊN-2008

LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn thầy Ths. Nguyễn Văn Hảo đă tận t́nh h­ướng dẫn em nghiên cứu , truyền đạt cho em những kiến thức mới mẻ, và những kinh nghiệm quư báu giúp em có thể hoàn thành tiểu luận này. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Khoa học Tự nhiên và Xă hội, cùng toàn thể các thầy cô trong bộ môn Vật lư đă trực tiếp truyền thụ cho chóng em những kiến thức hết sức quan trọng trong suốt quá tŕnh học tập, và đă tạo điều kiện cho chóng em có cơ hội đ­ợc nghiên cứu, đ­ợc tiếp cận với sự phát triển của khoa học.
Mặc dù đă cố gắng nhưng tiểu luận không thể tránh đ­ược mét số khiếm khuyết. Em rất mong nhận đư­ợc sự đóng góp của các thầy cô và các bạn để tiểu luận nghiên cứu của em được hoàn thiện thêm.
Em xin chân thành cảm ơn !
Thái nguyên, tháng 10 năm 2008
Sinh viên
Nguyễn Thị Hồng Hải
Hoàng Thị Thuư










MỞ ĐẦU

Ngày nay khoa học kĩ thuật ngày càng phát triển con ngư­ời không ngừng khai thác nguồn tài nguyên tự nhiên để phục vụ cho đời sống . Nhu cầu về năng lư­ợng của con ng­ười trong thời đại phát triển ngày càng lớn , các nguồn nhiên liệu dự trữ nh­ư : than đá , dầu mỏ , khí thiên nhiên và thuỷ điện đang cạn kiệt việc t́m kiếm nguồn năng l­ượng mới như­: năng lư­ợng mặt trời , năng lượng gió , năng lư­ợng hạt nhân bức thiết .
Các nhà máy xí nghiệp không thể có đủ chi phí cho việc tiêu tốn điện năng v́ nó lên tới hàng tỉ đồng , với một đất nư­ớc đang trên đà phát triển như­ Việt Nam th́ việc khai thác nguồn năng l­ượng mới để giảm chi phí cho nguồn năng l­ượng nhân tạo bằng năng lượng tự nhiên cũng đang đ­ược áp dụng .
T́nh trạng ô nhiễm môi tr­ường hiện nay là rất nghiêm trọng hàng năm th­ường có hàng triệu ngư­ời trên thế giới mắc các bệnh do môi tr­ường ô nhiễm gây ra.
Năng l­ượng mặt trời đư­ợc coi là nguồn năng lư­ợng siêu sạch và miễn phí cho mọi hoạt động để phục vụ đời sống con ng­ười .

Hinh 1: Một góc thành phố
H́nh ảnh trên mô tả một phần nhỏ diện tích của một nước nguồn năng lượng điện được sử dụng là khá lớn v́ vậy năng lượng mặt trời được sử dụng rộng răI trong hầu hết các lĩnh vực đặc biệt là biến quang thành điện.Không chỉ phục vụ điện cho những ngày lễ lớn,vào dịp đặc biệt mà phục vụ cho đời sống lâu dài cho cả một hành tinh.(h́nh 1 va h́nh 2).


H́nh 2: Một góc thành phố
Hiện nay tài liệu về lĩnh vực này bắng tiếng Việt hầu như c̣n chưa nhiều.Mục đích của tiểu luận nhằm nghiên cứu,t́m hiểu và giới thiệu một số vấn đề chính của lĩnh vực chế tạo khai thác nguồn năng lượng mới,nhằm kêu gọi sự chú ư của các sinh viên-các nhà nghiên cứu trẻ những ai quan tâm đến lĩnh vực khoa học công nghệ đầy triển vọng này.
Tiểu luận gồm các nội dung chính sau :
- t́m hiểu về mặt trời và năng lượng mặt trời
- ứng dụng của năng lượng mặt trời trong chế tạo pin mặt trời :
+ nguyên lư hoạt động của pin mặt trời
+ cấu tạo của pin mặt trời
+ ứng dụng của pin mặt trời

Phương pháp nghiên cứu của đề tài : là phương pháp lí thuyết ( tổng quan tài liệu,trao đổi,thảo luận,lấy ư kiến các thầy cô giáo .)




Chương 1: MẶT TRỜI VÀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

1.1Cấu trúc măt trời
1.1.1cấu trúc bên ngoài
Từ xa xưa mặt trời dươc coi là quả cầu lửa khổng lồ,nó phát ra một phần năng lượng rất lớn,với sức nóng lên tới hàng tỉ độ.Mặt trời có đường kính d=1,39.10km,nó cách xa trái đất 150.10 km.
Khối lượng mặt trời rất lớn khoảng 2.10kg.
Nhiệt độ tâm mặt trời từ 10.10K đến 20.10K

H3.h́nh ảnh mặt trời nh́n từ bên ngoài
1.1.2.cấu trúc bên trong mặt trời (h́nh 4).
Gồm có 4 vùng:
- vùng lơi:có những chuyển động đối lưu,nơI xảy ra các phản ứng nhiệt hạch để chuyển thành năng lượng mặt trời.phần này có bán kính R= 175km,khối lượng riêng D=160 000kg/dm,nhiệt độ rất lớn khoảng 14 đến 20 triệu độ K,Với áp suất P=100.10at.

H́nh 4.cấu trúc bên trong mặt trời.






- Vùng trung gian:dày 400 000km,bao gôm Fe, Cr, Na, Sr, Ca, C, Ni, khí H2 và He.
- Vùng đối lưu:dày 125 000km
- Vùng quang cầu :là nơI bức xạ ra bức xạ hang ngoại,tử ngoại và khả kiến,dày 1000km,với nhiệt độ bề mặt là T=6000K.
Dựa trên các phân tích phổ bức xạ và hấp thụ của MT ->
- mặt trời có 2/3 số nguyên tố t́m thấy trên tráI đất. Phổ biến nhất là khí H (73,46% ); He ( 24,85% ).
- Nguồn năng lượnh mặt trời chủ yếu do phản ứng Nhệt hạch tổng hợp hạt nhân Hiđrô -> Heliy
- 4 H -> He + 2 Neutrinô + y
- Một ngằy mặt trời sản sinh ra một năng lượng 9.10 kWh (tức là chưa bằng 1/triệu giây mặt trời đă sản sinh ra một Năng lượng bằng lượng điện năng TráI Đất sản xuất ra trong một năm ).
1.2.Năng lượmg bức xạ mặt trời