Для того чтобы максимально эффективно использовать весь до­вольно широкий спектральный диапазон солнечного излучения, он может быть разделен на спектральные «слои», по частоте наилучшим образом соответству­ющие характеристикам полупроводниковых фотодиодов. Так, для кремния, ширина запрещенной зоны которого равна 1.1 эВ, фотоэффект может быть с наибольшей эффективностью реализован лишь в достаточно узком диапазоне частот, начиная с 265 ТГц […]

При рассмотрении идеальной эффективности фотоэлектрического преобразователя в предыдущем параграфе мы полагали, что фотон с энергией большей, чем ширина запрещенной зоны, приводит к образованию только од­ной электронно-дырочной пары. Избыточная энергия фотона затрачивается на увеличение кинетической энергии электрона и дырки и быстро рассеивается в виде тепла (термолизуется). Это предположение с достаточной точностью спра­ведливо для фотоэлектрических преобразователей сделанных […]

Структура, которая позволяет излучению создавать электронно-дырочную пару и затем разделять электрон и дырку посредством р, п-перехода, образует фотоэлектрический диод, или, проще говоря, фотодиод. Фотодиоды, подвергающиеся воздействию монохроматического света, при преобразовании излучения в электрическую энергию теоретически могут иметь эффективность, близкую к 100 %. Однако чаще всего на практике фотодиоды облучаются широкополосным излучением, которое представляет собой поток […]

12.1. ВВЕДЕНИЕ Мировая энергетика развивается по пути диверсификации ис­точников и систем энергоснабжения, среди которых, безусловно, найдут свое место для широкого практического использования и фотоэлектрические пре­образователи солнечной энергии (ФЭП). ФЭП непрерывно совершенствуются, а их стоимость снижается. Вместе с тем сравнивать ФЭП с другими системами преобразования энергии только с точки зрения инвестиционных затрат доволь­но сложно. Важно учитывать, […]

Фотосинтез — чрезвычайно сложный процесс, изучением которого занимаются такие области биологии, как физиология и биохимия. В этом параграфе мы сделаем неко­торую попытку взглянуть на зеленый лист растения как на систему с точки зрения инженера. Это, как нам кажется, несмотря на большую степень упрощения, позволит получить некоторую картину внутренних механизмов поведения растений. Формально фотосинтез — это […]

Итак, ферментация превращает лишь некоторые входящие в со­став биомассы вещества (сахара) в смесь этанола с водой, из которой спирт затем может быть выделен путем дистилляции. Анаэробное сбраживание в противо­положность ферментации превращает существенно большее количества веществ растительного и животного происхождения в метан — газ, который практически нерастворим в воде, образуется в природе естественным путем и может […]

Спирты, такие как метанол и этанол, для повышения эффек­тивности при их сжигании в качестве автомобильного топлива предварительно должны пройти процесс диссоциации. Для эндотермической диссоциации спир­тов может использоваться теплота выхлопных газов двигателя. На увеличение эффективности топлива оказывают влияние следующие фак­торы: 1) продукты диссоциации имеют большую теплоту сгорания, чем исходные спирты; 2) продукты диссоциации имеют высокий детонационный […]

Производство этанола основано, как указывалось выше, на ферментации глюкозы, первой стадией которой является ее ферментативное расщепление на две одинаковые трехуглеродные молекулы глицеринового альдегида: Н Н Н і і і с-с-с-н II I I ООО I I н н Далее альдегид реагирует с водой и окисляется до глицериновой кислоты с помощью фермента, который отщепляет два атома […]

11.3.2.1. Производство этанола Страны, имеющие большие территории и небольшие запасы нефти, мот использовать этанол для восполнения недостатка нефтяного топлива. Кроме того что этанол обладает высокими антидетонаиионными свойствами, он яв­ляется более эффективным топливом, чем бензин, поскольку для него мож­но получить большее давление сжатия, чем для бензина (11:1 против 9:1 для бензина). Это частично компенсирует меньшую объемную […]

Нехватка жидкого топлива во время Второй мировой войны при­вела к необходимости поиска новых видов топлива. Эти изыскания привели к разработке процесса газификации угля и древесины. Полученный газ использо­вался в автомобильных и тракторных двигателях. В процессе газификации твердое топливо разлагается с появлением более энергоемких газообразных продуктов. При этом используется тепло от сжигания части исходного топлива. В […]