تمام آنچه که باید درمورد خودروی خورشیدی بدانید؟!

فناوری نصب سلول های خورشیدی بر روی سطح خودروها به عنوان راه حلی جدید برای تامین برق خودروها پیشنهاد شده است. این سلول ها می توانند انرژی خورشیدی را به الکتریسیته تبدیل کرده و انرژی باتری خودرو را تامین کنند. این روش نه تنها به حفاظت از محیط زیست کمک می کند، بلکه هزینه سوخت را نیز کاهش می دهد. انرژی های نو و تجدیدپذیر این روزها در کانون توجه قرار گرفته و بهره برداری از آنها به یک ضرورت تبدیل شده است. در همین راستا برخی از خودروسازان به تحقیق و توسعه در زمینه خودروهای خورشیدی مشغول هستند و قصد دارند در آینده تمام یا بخشی از انرژی مورد نیاز محصولات خود را از انرژی خورشیدی تامین کنند.

تعریف خودروی خورشیدی

وقتی در مورد وسایل نقلیه خورشیدی صحبت می کنیم، طبقه بندی صحیح بسیار مهم است. اصطلاح “وسایل نقلیه با پنل خورشیدی” به طور کلی برای توصیف هر وسیله نقلیه ای استفاده می شود که دارای سلول های خورشیدی در طراحی خود است که به عنوان وسیله نقلیه الکتریکی خورشیدی نیز شناخته می شود. آنها می توانند به راحتی در شب یا در غیاب نور مستقیم خورشید کار کنند زیرا آنها از پنل های خود برای ذخیره انرژی خورشیدی در باتری های خود استفاده می کنند. ماشین های خورشیدی در واقع مدل هایی از خودرو های برقی هستند که از سلول های فتوولتائیک برای تبدیل انرژی خورشید به برق استفاده می کنند. به خاطر داشته باشید که فناوری خودروهای خورشیدی هنوز در مرحله پیشرفته توسعه و آزمایش قرار دارد و علاوه بر مزایای زیست محیطی، چالش های فنی و اقتصادی نیز وجود دارد که باید به آنها رسیدگی شود.

خودرو‌ های خورشیدی چگونه کار می‌کنند؟

سولار پنل ها به فوتون‌ها اجازه می‌دهند الکترون‌ها را تحریک کنند. جنب و جوش حاصل از این کار، اصل و اساس تولید جریان برق است. از نظر ساختاری، این پانل ها از تعداد زیادی سلول خورشیدی متصل به هم تشکیل شده اند. در تعریف ساده، هر سلول فتوولتائیک را می توان به عنوان یک ساندویچ دو تکه با نوعی از مواد نیمه هادی مانند سیلیکون توصیف کرد. سیلیکون موجود با مواد دیگر – معمولاً فسفر و بور – ترکیب می شود تا به هر قسمت یک بار الکتریکی مثبت یا منفی بدهد. با چنین ساختاری، میدان الکتریکی در محل اتصال دو لایه ایجاد می شود.

وقتی فوتون ها با الکترون ها برخورد می کنند، میدان الکتریکی الکترون ها را از محل اتصال سیلیکونی دور می کند. یک صفحه رسانای فلزی در کنار سلول این الکترون ها را جمع آوری کرده و به سیم منتقل می کند. در این لحظه، الکترون ها مانند هر منبع برق دیگری جریان دارند.

آشنایی با مزایای پارکینگ های خورشیدی

انواع ماشین‌های خورشیدی کدامند؟

خودرو های خورشیدی به اشکال گوناگونی هستند. در زیر به تعدادی از انواع ماشین‌های خورشیدی اشاره می کنیم:

1. خودروهای خورشیدی Fully Solar Cars

این خودروها دارای پنل های خورشیدی در تمام سطح بدنه هستند و توانایی تولید انرژی از نور خورشید را دارند. این خودروها معمولاً دارای باتری های خورشیدی قابل شارژ هستند تا از انرژی ذخیره شده در باتری در مواقعی که نور خورشید در دسترس نیست استفاده کنند.

2. خودرو هیبریدی خورشیدی (Solar Hybrid)

این نوع خودروها ترکیبی از موتور بنزینی یا دیزلی با موتور الکتریکی و سیستم های خورشیدی هستند. پنل های خورشیدی برای تولید انرژی خورشیدی بر روی بدنه یا سقف خودرو نصب می شوند. موتور برق نیز به عنوان منبع اصلی حمل و نقل در شهری و ترافیک کم استفاده می شود.

3. تاکسی‌های خورشیدی (Solar Taxis)

برخی از شهرها دارای تاکسی های خورشیدی با پنل های خورشیدی بر روی سقف خودرو هستند تا بخشی از انرژی را برای حرکت و رانندگی در سطح شهر تامین کنند.

4. خودروهای خورشیدی برای مسیرهای طولانی (Solar Cars for Long-Distance)

برخی از شرکت ها در تلاش هستند تا خودروهای خورشیدی بسازند که بتوانند مسافت های طولانی و سفرهای طولانی را طی کنند. این نوع خودرو ممکن است توانایی شارژ باتری را از نور خورشید در مسیر داشته باشد.

مزیت خودروهای خورشیدی

• کاهش آلودگی هوا
• کاهش آلودگی صوتی
• کاهش انتشار آلاینده ها و گازهای گلخانه ای
• سازگاری با محیط زیست
• اقتصادی بودن به دلیل عدم استفاده از سوخت
• افزایش میزان بازدهی سوخت
• کاهش میزان گاز co2 در هوای آزاد

مشکلات پیش روی خودرو‌های خورشیدی

چندین دلیل اصلی وجود دارد که چرا پیشرفته‌ترین خودروسازان جهان به سمت ماشین ‌‎های خورشیدی نرفته‌اند؟! راندمان پایین پنل های خورشیدی فعلی یکی از دلایل اصلی آن است. در حال حاضر این پنل ها در بهترین حالت بازدهی بین 20 تا 30 درصد دارند و اگر قرار باشد خودرو صرفاً با نور خورشید کار کند، فضای بیشتری برای نصب پنل ها نیاز است. این به نوبه خود منجر به دو مشکل می شود: وزن زیاد و هزینه.

پنل های خورشیدی گران هستند و وزن معینی دارند. قرار دادن تمام سطح بدنه خودرو با این پنل ها به معنای افزایش وزن و هزینه است. ممکن است بگویید که می توانید به جای آن از پنل های جدید و سبک تر برای مبارزه با مشکل وزن استفاده کرد. در پاسخ باید گفت این فیلم ها کارایی کمتری دارند و انرژی کمتری ذخیره می کنند. با توجه به وزن باتری که معمولاً زیاد است، به نظر می رسد ایده یک خودروی خورشیدی در دنیا حداقل در حال حاضر امکان پذیر نیست.

مشکل دیگر این است که در یک روز آفتابی، هر متر مربع از سطح زمین حدود 1 کیلووات انرژی خورشیدی دریافت می کند. محاسبات ساده نشان می دهد که اگر تمام سطح بدنه خودرو با بهترین پنل ها پوشانده شود و در تمام روز در معرض نور خورشید قرار گیرد، انرژی لازم برای طی مسافتی معادل 45 کیلومتر در آن ذخیره می شود. البته این ایده آل ترین حالت است، زیرا علاوه بر کنترل نشدن تمام انرژی دریافتی، عوامل دیگری مانند تغییر اقلیم، شرایط رانندگی، محل نصب پنل ها و آلودگی آنها می تواند از عدد مذ کور بکاهد. در حال حاضر تحقیقات زیادی در زمینه کاهش وزن باتری ها و استفاده از فتوولتائیک های بسیار بهینه در حال انجام است. تلاش‌های محققان ممکن است روزی در قالب خودروهای خورشیدی واقعاً کاربردی مورد استفاده قرار گیرد.

سخن پایانی

با پیشرفت تکنولوژی و توجه روزافزون به مسائل زیست محیطی، خودروهای خورشیدی ممکن است به یکی از رایج ترین انتخاب ها برای حمل و نقل در آینده تبدیل شوند. این خودروها می توانند نقش مهمی در کاهش مصرف سوخت و حفظ محیط زیست داشته باشند. با این حال، برای دستیابی به این هدف، صنعت خودرو نیاز به تحقیقات بیشتری در مورد فناوری های انرژی خورشیدی دارد. همچنین، مشوق‌های مطلوب‌تر از سوی دولت و ایجاد مشوق‌های مالی برای مصرف‌کنندگان می‌تواند روند انتقال به همه گیر شدن خودروهای خورشیدی را تسریع کند.