ساعدنیوز
ساعدنیوز

نحوه عملکرد خودروهای خورشیدی

  شنبه، 04 اردیبهشت 1400   زمان مطالعه 6 دقیقه
نحوه عملکرد خودروهای خورشیدی
استفاده از انرژی خورشیدی برای حرکت خودروها رویایی بود که ایده‌ای است که برای رهایی از آلودگی‌هوا و کاهش انتشارات گازهای گلخانه‌ای سال‌هاست شرکت‌های خودروسازی به دنبال محقق کردن آن هستند. اگر میخواهید درباره خودروهای خورشیدی بیشتر بدانید این مطلب را از دست ندهید.

شاید هیچ چیز به اندازه یک نهار مجانی لذت بخش نباشد، ولی نظرتان درباره یک سواری مجانی چیست؟ فکرش را بکنید اگر خودرویتان بدون اینکه حتی یک ریال بابت بنزین پول بدهید به حرکت در بیاید، چقدر هیجان آور خواهد بود. خب اگر یک خودرو خورشیدی را برانید، این رویا به واقعیت خواهد پیوست. خودروهای خورشیدی هم مانند خانه های خورشیدی، انرژی مورد نیازشان را از خورشید تامین کرده و آن را به جریان برق تبدیل می کنند و این جریان الکتریکی موتور را به حرکت در می آورد. بعضی از خودروهای خورشیدی، از باتری استفاده نمی کنند و جریان را مستقیم به سوی یک موتور برقی می فرستند.

خودروهای خورشیدی این کار را از طریق سلول های فتو ولکانیک (PVC) انجام می دهند. PVC ها، اجرایی از پنل خورشیدی هستند که انرژی نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل می کنند. این سلول ها، اجسامی نیمه رسانا هستند که معمولاً از سیلیکون ساخته می شوند و نور را جذب می کنند. در مرحله بعدی، انرژی نور خورشید، الکترون های جسم نیمه رسانا را آزاد و جریان الکتریسته تولید می کند. همین جریان برق است که باتری را تغذیه می کند یا به طور مستقیم موتور را به کار می اندازد. البته ممکن است نتوانید خودروهای خورشیدی را در نمایشگاه های اتومبیل پیدا کنید، ولی این گونه خودروها از دهه 70 میلادی به این سو توسط افراد مختلف ساخته شده اند.

خودروهای خورشیدی

در حال حاضر خودروهای خورشیدی چندان شناخته شده نیستند اما با گسترش استفاده از انرژی های نو و تجدیدپذیر احتمال آنکه این خودروها بیشتر در بازار عرضه شده و مورد استفاده عموم قرار گیرند افزایش یافته است.

خودروهای خورشیدی را می توان مدل های برقی دانست که به کمک سلول های فتوولتاییک انرژی خورشیدی را به الکتریسیته تبدیل کرده و به این واسطه انرژی مورد نیاز خود را تامین می کنند. در این خودروها انرژی الکتریکی تامین شده در باتری های خاصی ذخیره شده و در مواقع لزوم مورد استفاده قرار می گیرد.

خودروهای خورشیدی

طبیعتا در خودروهای خورشیدی باید تاجای ممکن از پنل های خورشیدی روی بدنه و سقف خودرو استفاده شود که همین موضوع نیز چالش های فراوانی را با خود به همراه دارد. به عنوان نمونه نصب پنل های خورشیدی روی تمامی بدنه و سقف خودروها تطابق چندانی با کاربری روزانه آن ها ندارد. جدا از آنکه حتی این کار نیز انرژی مورد نیاز این خودروها را به طور کامل تامین نمی کند.

به همین جهت نیز فعلا خودروسازان ترجیح می دهند که خودروهای خورشیدی را به شکل هیبریدی تولید کنند تا تامین تمامی انرژی مورد نیاز خودرو به پنل های نصب شده روی سقف خودروها واگذار نشود.

البته راهکار دیگر، کاهش انرژی مصرفی خودروهاست که این موضوع نیز با کاهش ایمنی بیشتر خودرو به همراه است. بعید به نظر می رسد که خودروسازان بتوانند به زودی خودروهای خورشیدی تولید کنند که توان حمل بیشتر از یک نفر را داشته باشد.

نکته ای که در این میان وجود دارد آن است که خودروهای خورشیدی هنوز فاصله زیادی تا مرحله پیاده سازی و عمومی سازی دارند و اکثر پروژ ه های مرتبط با این خودروها در مراحل ابتدایی قرار دارد.

خودروهای خورشیدی

خودروهای خورشیدی چگونه کار می کنند؟

پنل های خورشیدی به فوتون ها اجازه می دهند الکترون ها را تحریک کنند. جنب و جوش حاصل از این کار، پایه و اساس تولید جریان الکتریسیته است. به لحاظ ساختاری، این پنل ها از تعداد زیادی سلول فتوولتاییک که به هم متصل هستند، تشکیل یافته اند.

در تعریف ساده هر سلول فتوولتاییک را می توان ساندویچی از دو تکه که جنسی از مواد نیمه رسانا، مثل سیلیکن، دارند، توصیف کرد. سیلیکن موجود با مواد دیگری – معمولا فسفر و بور – ترکیب می شود تا هر تکه بار الکتریکی مثبت یا منفی پیدا کند. با چنین ساختاری یک میدان الکتریکی در نقطه اتصال دو لایه بوجود می آید.

هنگام برخورد فوتون ها به الکترون ها، میدان الکتریکی الکترون ها را به سمت بیرون از نقطه اتصال سیلیکن هدایت می کند. صفحات رسانای فلزی حاضر در طرفین سلول ها این الکترون ها را جمع آوری کرده و آنها را به سیم ها منتقل می کنند. در این لحظه الکترون ها همانند دیگر منابع الکتریسیته جریان می یابند.

خودروهای خورشیدی دارای چند مزیت هستند که مهم ترین آنها عبارتند از:

  • صرفه اقتصادی بیشتر به خاطر عدم وابستگی به سوخت
  • پایداری و سازگاری با محیط زیست
  • عدم تولید آلودگی صوتی و گازهای آلاینده
  • نداشتن هزینه اضافی جز تعویض باتری

یکی از اولین خودروهای خورشیدی دنیا توسط جنرال موتورز ساخته شده و در سال ۱۹۵۵ در شیکاگو به نمایش درآمد. این پروتوتایپ ۳۸ سانتی متری «سان موبیل» (Sunmobile) نام داشت و نیروی محرکه آن توسط یک موتور برقی کوچک و ۱۲ سلول فوتوولتاییک سلنیومی تامین می شد. اگر چه سان موبیل عنوان نخستین خودروی خورشیدی را در اختیار دارد، ولی با توجه به ابعاد بسیار کوچک امکان رانندگی با آن هرگز میسر نبود.

مزایای خودروهای خورشیدی

مسلما عمده ترین مزیت خودروهای خورشیدی عدم تولید آلودگی هوا و حذف صداهای مزاحم است. از دیگر مزایای این خودروها می توان به صرفه های اقتصادی آن ها اشاره کرد. مالکان خودروهای خورشیدی دیگر وابستگی خاصی به تامین سوخت نداشته و از این لحاظ هزینه ای دامن آن ها را نمی گیرد.

به طور قطع خودروهای خورشیدی را می توان یکی از دوست داران پروپا قرص محیط زیست دانست که آلودگی خاصی را راهی محیط زیست نمی کنند.

مشکلات تولید خودروهای خورشیدی

مشخصا عمده ترین دلیلی که سبب شده خودروهای خورشیدی نتوانند آنطور که شایسته است در بازار نفوذ کنند راندمان پایین این خودروهاست. در حال حاضر پنل های خورشیدی کارایی ۲۰ الی ۳۰ درصدی داشته و به طور قطع با چنین کارایی نمی توان خودروهای خورشیدی را به خصوص در مقیاس تجاری در بازار عرضه کرد.

مشکل دیگر مربوط به وزن و هزینه طراحی و تولید این خودروهاست که خود بسیار چالش برانگیز است. تجهیز کل بدنه یک خودرو خورشیدی به پنل های خورشیدی علاوه بر آنکه بسیار هزینه بر است می تواند وزن خودرو را نیز به میزان قابل توجهی افزایش دهد. این افزایش وزن مصرف انرژی خودرو را زیاد می کند و در نهایت سبب می شود که خودرو به پنل های خورشیدی بیشتری نیازمند شود.

مشکل دیگر نبود همیشگی آفتاب است. حتی اگر یک خودرو خورشیدی همیشه نیز در معرض آفتاب باشد انرژی لازم برای پیمایش تنها ۴۰ کیلومتر مسافت را در اختیار دارد.

جالب است بدانید خودروهای خورشیدی هرچند خود به طور کامل با محیط زیست منطبق هستند اما واقعیت این است که روند تولید پنل ها و باتری های مورد استفاده در آن ها به صورتی است که تاثیر منفی بر محیط زیست گذاشته و در نهایت سبب افزایش آلودگی کربنی کره زمین می شود.

با وجود تمامی موارد گفته شده اصلا دور از انتظار نیست که با گسترش تحقیقات خودروسازان بتوانند روزی خودروهای خورشیدی تولید کنند که تجاری سازی شده و کارایی لازم برای استفاده روزمره را داشته باشد.


  دیدگاه ها
پربحث های هفته   
ساغر عزیزی بازیگر نقش فرح پهلوی: فحش‌هایی در اینستاگرام به من می‌دهند که برای آنها خیلی گریه کردم من فرح دیبا نیستم با سیاست هم کاری ندارم (272 نظر) ترافیک چهره‌های سیاسی کشور در مراسم دامادیِ پسر علی لاریجانی؛ از قدردانی داماد از فرزند رهبر معظم انقلاب به خاطر حضور در مراسم تا چهره شاد علی مطهری به عنوان دایی داماد+عکس (243 نظر) رهبر معظم انقلاب پاسخ می‌دهند؛ حکم شرعی رقص زنان در برابر مردان در مجالس عروسی روستایی (231 نظر) امیر نوری و حاشیه‌های پستش راجع به مهاجرتش به اسرائیل: من از رژیم‌صهیونیستی پیشنهاد دریافت کردم اطلاعات زیادی دارم؛ ما رفتیم بای بای+عکس (214 نظر) اقدام قابل تقدیر بازیکن تیم ملی؛ مهدی طارمی هزینه تحصیل دختر دانش آموزی که مدیر از مادرش درخواستی غیرمنتظره کرده بود را برعهده گرفت (122 نظر) خلاقیت تحسین برانگیز یک میوه فروش بامرام شیرازی حماسه آفرید/ به ایشون باید گفت فرشته زمینی+عکس (118 نظر) نگاهی به میز صبحانه مفصل و رنگارنگ خانه رضا گلزار با هنر چیدمان آیسان خانوم / تزئین زیبای بشقاب با انار وحشی و آووکادو+عکس (112 نظر) توئیت داریوش ارجمند خطاب به رهبر معظم انقلاب با دیالوگی از نقش مالک اشتر: ای کاش قادر بودم، علی را به روزگاری ببرم که مردمش قدر همچون او را می دانستند+عکس (102 نظر) خلاقیت خنده دار مادر شیرازی برای طراحی پرچم ایران روی قرمه سبزی حماسه آفرید+عکس/ هنر نزد ایرانیان است و بس! (96 نظر) نصرالله رادش: سیگار می‌کشم تا زشتی‌هایم دیده شود! دوست دارم همه بدانند علاوه بر قیافه ام من این زشتی ها را دارم! +فیلم (84 نظر) سحر زکریا: مهران مدیری به جای پول به من چند تا قابلمه داد! مدیری کسی بود که اگر ما سر کار موسیقی گوش می‌دادیم می‌ترسیدیم بیاید و مسخره‌مان کند (81 نظر) محمدرضا گلزار: می‌دانم خواننده خوبی نیستم؛ به فرض که صدایم خوب نیست چرا اینقدر دغدغه فکریتان شده است؟! (75 نظر) دانش‌آموزی که رهبر شد؛ نگاهی به چهره مهربان رهبر معظم انقلاب در کلاس ششم ابتدایی+عکس (74 نظر) آخرین جشن تولد ساده آیت الله هاشمی رفسنجانی با حضور همسرشان در طبقه دوم خانه/ مبلمان راحتی بدون زرق و برق، کیک شکلاتی و زیر میزی هنری زیبا+عکس (64 نظر) جشن تولد مجلل الهام حمیدی توسط همسرش +عکس/تزئین زیبای کیک با مروارید طلایی رنگ 👌 (43 نظر)
پربازدیدترین ویدئوهای روز   
تیتر امروز   
فال قهوه با نشان روز سه شنبه 15 آبان ماه 1403
فال حافظ با تفسیر امروز سه شنبه 15 آبان 1403 + فیلم
فال شمع روزانه امروز سه شنبه 15 مهر 1403
فال روزانه امروز سه شنبه 15 آبان ماه 1403
به وقت استایل پاییزی؛ لباس مناسب پاییز چیست؟ / 5 رنگ مخصوص خوشتیپ ها؛ رنگ قرمز جزو رنگ‌های انرژی زا و پر هیجان است که نشان دهنده عشق و صمیمت است
فال ابجد روزانه سه‌شنبه 15 آبان 1403
دستگیری سارقان 10میلیاردی طلافروشی در تهران
خوشتیپ شو؛ نکات مهم برای ست‌کردن بوت‌های چرم زنانه برای پاییز / انواع بوت‌های چرم زنانه و ایجاد استایل‌های مختلف
معرفی 10 مدل خاص و ترند میز ناهارخوری / راهنمای انتخاب طرح‌های زیبا برای میز ناهارخوری
حکم کمرشکن قضائی عابر بانک تیم پرسپولیس تهران صادر شد/ حبس، رد مال، شلاق و انفصال از خدمت دولتی!
زاکانی فاش کرد: التماس اسرائیل به ایران برای جواب ندادن!
لیست کامل داروهای ممنوعه دوران بارداری / مصرف چه داروهایی در دوران بارداری بی‌خطر است؟
چارپایه به هر چیزی شبیه بود به‌جز برنامه‌ای سرگرم‌کننده! / کمدین بودن کافی نیست
تقدیر رهبر معظم انقلاب از مسعود پزشکیان؛ حضرت آقا از شما راضی هستند و گفتند این روند را ادامه دهید
مهرداد محمدی با استقلال به پایان خط رسید/ خط آتش آبی ها به مهاجم کنیایی مجهز میشود
منتخب روز   
محاکمه دوباره مردی که متهم به تجاوز به 9 زن شد زندانی اعدامی پس از آزادی از زندان در خواب سکته کرد... / پدر و مادر شایان برای رضایت همه زندگی‌شان را فروخته بودند! بازی در نقش پلیس برای گروگانگیری و سرقت های سریالی / خاطره گویی تبهکار سابقه دار در مراسم جشن تولد ‌راز باند مخوف را فاش کرد! دستگیری عامل جنایت در چیتگر پسر 17ساله بدون گواهینامه، جان خود و 4 دوست نوجوانش را در تصادف گرفت صحنه های آخرالزمانی سیل مرگبار در والنسیای اسپانیا با 205 کشته در حال حرکت به سوی کاتالونیا + ویدئو / عکس جزئیات پرونده دختر سارق که هدف او آزادی برادرش از زندان بود / اخاذی به قیمت یک عمر در زندان ماندن با سوادترین روستای ایران کجاست؟ شیائومی 15 معرفی شد/اولین گوشی جهان با اسنپدراگون 8 الیت خانه نورانی معتمدی اصفهان با درهای چوبی ،شیشه های رنگارنگ و دکوراسیون اصیل ایرانی چشمانتان را جلا میدهد جزئیات قتل فجیع مادر و خواهرناتنی توسط دختر تهرانی و نامزدش / جنایتی که در تجریش رخ داد! انتخاب جنین های باهوش تر ممکن میشود!