Жарық шығаратын нанобөлшектер

1
Х.Досмұхамедов атындағы Атырау университеті
Физика, математика және ақпараттық технологиялар факультеті
Физика және техникалық пәндер кафедрасы
Жоба
Тақырыбы:« Күн энергиясы жүйелерінің қызметіндегі
нанотехнология»
Дайындаған: Жангирова Ақсұлу
Айбекова Шұғыла
Шадкам Мохаммад
Бекмуратов Аманияз
Қабылдаған: Амангосова Ардақ
Атырау, 2023 жыл

2
Кіріспе
3
Негізгі бөлім
1
Күн батареяларының тиімділігін арттырудағы
нанотехнологияның рөлі
5
1.1 Наноқұрылымды күн батареяларының артықшылықтары және
кәдімгі күн батареяларының кемшіліктері
7
1.2 Күн батареяларының түрлері
8
1.3 Жарық шығаратын нанобөлшектер; күн батареясының
өнімділігін арттырудың оңтайлы жолы
11
2
Нанотехнология негізіндегі фотокатализаторларды күн
батареяларында қолдану
14
2.1 Энергияны сақтау жүйелерінде нанотехнологияларды қолдану
16
2.2 Нано негізіндегі күннің қоршаған ортаға әсері. Энергия
қолданбалары
17
Практикалық бөлім
3
Нанокристалды күн батареяларын кремний күн панельдерімен
салыстыру
25
4
Қорытынды
27
5
Пайдаланылған әдебиеттер
28

3
Кіріспе
Жобаның өзектілігі.
Бүгінгі таңда дәстүрлі емес энергетикада жаңа
тәсілдерді әзірлеу ерекше өзекті болып отыр. Күн энергиясын электр
энергиясына айналдыру баламалы экологиялық таза энергетиканы құру
саласындағы перспективалы бағыттардың бірі болып табылады. Күн
батареяларының әртүрлі түрлері бар, олардың арасында қазіргі уақытта
кристалды кремний негізіндегі құрылғылар басым орын алады.Бұл күн
батареяларының бірінші буыны деп аталады. Кремний күн батареялары
жарты ғасырдан астам уақыттан бері белгілі. Мұндай күн батареяларының ең
жақсы үлгісі шамамен 25% энергияны түрлендіру тиімділігіне ие. Бұл бір
сатылы күн батареялары үшін теориялық 31% шегіне жақын және олардың
қызмет ету мерзімі 25 жылдан асады. Алайда, мұндай батареялардың құны
үлкен, бұл материалдың тазалығына қойылатын қатаң талаптарға және
оларды өндірудің өте күрделі технологиясына байланысты болып келеді. Күн
батареяларының екінші буыны аморфты немесе поликристалды кремнийді
қолданумен байланысты, бұл арзан технологияны қолдану арқылы олардың
құнын төмендетуге мүмкіндік береді. Бірақта жарық энергиясын электр
энергиясына айналдыру тиімділігі де төмендейді.
Адамзаттың
қазірге
кездегі
қолданылатын
қажеттіліктеріне
байланысты энергия бағасы үнемі өсіп келеді.Сол себепті қазірдің өзінде ең
дұрыс шешім ретінде саналатыны-бұл баламалы энергия көздеріне көшу.
Энергия көздері тапшы, басқа мемлекеттерден ресурстарды үнемі сатып
алуға мәжбүр болады. Сонымен бірге ресурстардың шексіз болмайтынын
ұғынып, кем дегенде баламалы энергияның бір бөлігін сақтап қалған жандар
үшін, ары қарай алаңсыз өмірін сүруге толықтай мүмкіндік береді.Қазіргі
уақытта әлемде жалпы энергия тұтыну жылына шамамен 1050 млрд. кВт / сағ
құрайды.
Дүние жүзіндегі халық саны күннен күнге өсіп келеді. Ал тіршілік үшін
энергетикалық ресурстар өте қажет.Өйткені жаңартылмайтын энергия
көздері қазірдің өзінде аз екені бәрімізге мәлім. Сондықтан адамзат баламалы
жаңартылатын энергия көздеріне үлкен қызығушылық танытуда. Баламалы
энергияның бұл көздері экологиялық жағынан зияныз болып келеді, өйткені
олардың жұмысының негізі күн энергиясы, жел энергиясы, жер энергиясы,
биоэнергия болып табылады.
Өнеркәсіптік революцияның төртінші толқыны нанотехнология барлық
ғылыми салаларға енген орасан зор құбылыс және мүмкіндігінше тез дамып
келе жатқан жаңа технологиялардың бірі.Үнемі өсіп келе жатқан энергияны
тұтынуды, қазбалы энергия көздерін пайдалануды азайтуды және жаһандық
жылынуды тудырған шамадан тыс парниктік газдар шығарындылары сияқты

4
экологиялық проблемаларды ескере отырып, жаңа энергия көздерін шексіз,
тегін және қол жетімді ресурстар ретінде пайдалану ең жақсы шешім болып
табылады. адам болып табылады. Бүгінгі таңда елдердің энергетикалық
қоржынында күн энергиясы, жел, биомасса, толқын және т.б ресурстарды
пайдалану ерекше маңызға ие. Күн энергиясы әлемдегі ең үлкен энергия көзі
болып табылады, өйткені таза, арзан және экологиялық таза энергия
жаңартылатын энергия көздерінің ішінде ерекше орын алады. Күннің Жерге
сағат сайын бөлетін энергиясы жер тұрғындарының бір тәулікте тұтынатын
жалпы энергиясынан асып түседі. Сондықтан бұл орасан зор энергияны
өндіру мәселесі өте маңызды.Жалпы, нанотехнология күн батареяларының
жұмысына әртүрлі жолдармен оң әсер етеді.
Нанотехнология-тиімділік үшін бар кедергілерді жоюға және күн
энергиясын өндіру мен сақтауды айтарлықтай арттыруға көмектеседі. Нано
масштабта күн энергиясын өңдеу мен беруді жақсартатын әртүрлі физикалық
процестер анықталды. Күн батареяларында нанотехнологияларды қолдану
тиімділігі жоғары өнімдердің жаңа буынын дамытуға жол ашты. Таза энергия
көздеріне бәсекелестіктің күшеюімен болжамды кеңейту үшін әртүрлі
әлеуетті тәсілдер талқыланды. Күн батареяларын генерациялау, спектрлік
модуляция, термо-фотоэлектрлік элементтер, ыстық тасымалдағыштар,
ортаңғы жолақ және басқа да көптеген технологиялар салаларында жаңа
принциптер зерттелді. Нанобөлшектер мен наноқұрылымдар жарықты
сіңіруді жақсартады, сонымен қатаржарықтың энергияға айналуын және
жылуды сақтау мен тасымалдауды жақсартады.
https://www.frontiersin.org/research-topics/58532/nanotechnology-for-
greenhouse-gases-capture-processes-and-separation