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   
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 (237 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 (207 نظر) 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 (130 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 (119 نظر) خداداد عزیزی: 17 سالم بود آرزو داشتم چلوکباب بخورم؛ واقعا تو یخچالمون هیچی پیدا نمیشد؛ مادرم بخاطر بی پولی فوت کرد / مصاحبه تکان دهنده خداداد+ ویدئو (118 نظر) رهبر معظم انقلاب پاسخ می‌دهند؛ حکم شرعی رقص زنان در برابر مردان در مجالس عروسی روستایی (115 نظر) خلاقیت تحسین برانگیز یک میوه فروش بامرام شیرازی حماسه آفرید/ به ایشون باید گفت فرشته زمینی+عکس (113 نظر) خلاقیت خنده دار مادر شیرازی برای طراحی پرچم ایران روی قرمه سبزی حماسه آفرید+عکس/ هنر نزد ایرانیان است و بس! (87 نظر) نصرالله رادش: سیگار می‌کشم تا زشتی‌هایم دیده شود! دوست دارم همه بدانند علاوه بر قیافه ام من این زشتی ها را دارم! +فیلم (77 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 (66 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) محمدرضا گلزار: می‌دانم خواننده خوبی نیستم؛ به فرض که صدایم خوب نیست چرا اینقدر دغدغه فکریتان شده است؟! (63 نظر) نگاهی به چیدمان شیک و مدرن آشپزخانه سیاه و سفید خانه شاهرخ استخری + ویدئو (45 نظر) علی دایی: اگر مطالباتم را از فدراسیون بگیرم برای اینکه ثابت کنم به این پول نظری ندارم یک یتیم‌خانه می‌سازم؛ زمانی که دانشجو بودم کارگری می‌کردم+عکس (42 نظر) الهام حمیدی: 2 تا بچه‌هام چون پشت سر هم به دنیا اومدن، کم‌کار شدم؛ همسرم مشوق منه و خیلی دوست داره من کار کنم+ویدیو (39 نظر)
پربازدیدترین ویدئوهای روز   
تیتر امروز   
فال شمع روزانه امروز یکشنبه 13 آبان 1403
فال روزانه امروز یکشنبه 13 آبان ماه 1403
صفر تا صد خامه‌ کشی کیک اسفنجی در منزل + با این ترفند سه سوته خامه کشی حرفه ای کن
ایده های حرفه ای و آسان برای چیدمان کمد دیواری رختخواب/نو عروس ها دیگه نگران چیدمان جهازتون نباشین
8 راه کار موثر برای اینکه بعد از جدایی حس بهتری داشته باشید / بپذیرید که همه چیز بین شما تمام شده است!
ترفند تضمینی جلوگیری از سفت و لیز شدن خورشت بامیه + رمز و راز لذیذی این خورشت مقوی
ماجرای صید یک ماهی عجیب الخلقه و ترسناک در بندر انزلی
فال قهوه با نشان روز یکشنبه 13 آبان ماه 1403
فال ابجد روزانه یکشنبه 13 آبان 1403
مقایسه میزان دارایی هریس و دونالد ترامپ / ترامپ چقدر ثروت دارد؟
فال حافظ با تفسیر روز یکشنبه 13 آبان 1403 + فیلم
5 روغن طبیعی برای درمان شکستگی ناخن در خانه / روش‌های استفاده از روغن برای تقویت ناخن
خانه‌داری یک کدبانو؛ طرز تهیه لواشک خرمالوی خوشمزه و ملس به 3 روش؛ جلوی آفتاب، روی بخاری و داخل فر+ فوت و فن ریز برای نتیجه عالی
فال انبیاء روزانه یکشنبه 13 آبان 1403
نتایج باورکردنی کرکس فضایی و برخورد 2 کهکشان با تلسکوپ "هابل" و "جیمز وب"
منتخب روز   
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! حیات وحش ؛ مستند حیات وحش حیوانات / جنگ واقعی بین عقرب زهری و تارانتولا پیشنهاد وسوسه‌انگیز دختر جوان، پسر دکوراتیو را راهی زندان کرد پایان گروگانگیری 4 روزه در نقطه صفر مرزی /گروگان 4 روز در اتاقک کامیون زندانی بود سکانس عاشقانه عاشق شدن قباد سر سفره عقد و بی قراری های فرهاد/ بی من چه شیرین می روی من دوستت دارم هنوز + فیلم