ئېنېرگىيە ھەمىشە ئىنسانىيەت جەمئىيىتىنىڭ ئۆزگىرىشى ۋە ئىلگىرىلىشىدىكى مۇھىم ئامىل بولۇپ كەلگەن. بۇ مۇھىملىق ئىككى قېتىملىق سانائەت ئىنقىلابىدىن كېيىن ئالاھىدە روشەن بولۇپ، كىشىلەرنىڭ ئېنېرگىيە تەرەققىياتىنىڭ مۇھىم رولىنى بارغانسېرى تونۇپ يېتىشىگە تۈرتكە بولدى.
بۈگۈنكى تېز سۈرئەتتە تەرەققىي قىلىۋاتقان جەمئىيەتتە، قېزىلما يېقىلغۇ (كۆمۈر، نېفىت قاتارلىقلار) قاتارلىق ئەنئەنىۋى ئېنېرگىيە مەنبەلىرى ئۇزۇن قايتا ھاسىل بولۇش دەۋرىيلىكى، زاپاس مىقدارىنىڭ ئازىيىشى ۋە سۈپىتىنىڭ تۆۋەنلىشى سەۋەبىدىن زور خىرىسلارغا دۇچ كەلمەكتە. بۇ مەسىلىلەر ئېشىۋاتقان ئېنېرگىيە ئېھتىياجىنى قاندۇرۇشنى بارغانسېرى قىيىنلاشتۇرۇۋاتىدۇ، يېڭى ئېنېرگىيە مەنبەلىرىنى تەرەققىي قىلدۇرۇش ۋە ئىشلىتىشنى ئالدىنقى ئورۇنغا قويۇۋاتىدۇ.
فوتوسىنتېزدىن ئىلھام ئېلىش: قۇياش ئېنېرگىيەسىدىن پايدىلىنىش
بىز بىلىمىزكى، يەر شارىدىكى ئىشلىتىشكە بولىدىغان ئېنېرگىيەنىڭ ھەممىسى دېگۈدەك ئۆسۈملۈكلەردىكى فوتوسىنتېزدىن كېلىدۇ.
فوتوسىنتېز ئۆسۈملۈكلەرنىڭ قۇياش نۇرى ئاستىدا كاربون تۆت ئوكسىد ۋە سۇ ئارقىلىق شېكەرنى بىرىكتۈرىدىغان بىئولوگىيىلىك جەريان. بۇ شېكەرلەر ماددا ئالمىشىش جەريانىدا ئېنېرگىيە قويۇپ بېرىدىغانلىقى ئۈچۈن، قۇياش ئېنېرگىيەسى مۇشۇنداق ساقلىنىدۇ.
قانداقلا بولمىسۇن، بۇ ئېنېرگىيە ئاسان ئىشلىتىشكە بولمايدۇ، ئادەتتە بىز ئادەتتە ئىشلىتىدىغان ئېلېكتر ئېنېرگىيەسىگە ئايلاندۇرۇشنى تەلەپ قىلىدۇ. فىزىكىغا ئاساسلانغاندا، ئېنېرگىيەنى ئايلاندۇرۇش ھەمىشە بەزى زىيانلارنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ. شۇڭا، قۇياش ئېنېرگىيەسىنى بىۋاسىتە ئېلېكتر ئېنېرگىيەسىگە ئايلاندۇرۇش تەتقىقاتنىڭ مۇھىم ساھەسىگە ئايلاندى.
قۇياش ئېنېرگىيىسىنى بىۋاسىتە ئېلېكتر ئېنېرگىيىسىگە ئايلاندۇرغىلى بولامدۇ؟ بۇ جەريانغا قانداق ئامىللار تەسىر كۆرسىتىدۇ؟ بۇلار 19-ئەسىرنىڭ باشلىرىدىكى ئالىملار ئۈچۈن چوڭقۇر سوئاللار ئىدى. بەختكە يارىشا، 19-ئەسىرنىڭ ئاخىرىدا زور بىر بۆسۈش پەيدا بولدى.
فوتوئېلېكتر ئېففېكتىنىڭ بايقىلىشى
1887-يىلى، داڭلىق فىزىكا ئالىمى ھېنرىچ ھېرتز (ئۇنىڭ ئىسمى ھازىر چاستوتا بىرلىكى سۈپىتىدە ئىشلىتىلىۋاتىدۇ) بەلگىلىك ماتېرىيال يۈزىگە چۈشكەن نۇرنىڭ ئۇلارنىڭ ئېلېكتر خۇسۇسىيىتىنى ئۆزگەرتەلەيدىغانلىقىنى تاسادىپىي بايقىغان. كېيىنكى تەتقىقاتلار بۇ ھادىسىنىڭ كېيىن فوتوئېلېكتر ئېففېكتى دەپ ئاتالغان ئېلېكترون ئېقىمى سەۋەبىدىن كېلىپ چىققانلىقىنى ئاشكارىلىغان.
ئۆز ۋاقتىدا، نيۇتون تەرىپىدىن قۇرۇلغان كلاسسىك فىزىكا ئىلمىي قاراشتا ئۈستۈنلۈكنى ئىگىلىگەن. ئۇ نۇرنىڭ ئېفىر دەپ ئاتىلىدىغان بىر خىل ۋاسىتە ئارقىلىق تارقىلىدىغان دولقۇن ئىكەنلىكىنى ئوتتۇرىغا قويغان (بۇ خۇددى كۆلچەكتە تارقالغان دولقۇنلارغا ئوخشايدۇ). بۇ نەزەرىيەگە ئاساسلانغاندا، دولقۇننىڭ ئېنېرگىيەسى ئۇنىڭ ئامپلىتۇدىسىغا (يورۇقلۇقنىڭ كۈچلۈكلۈكى) باغلىق ئىدى.
بۇ چۈشەندۈرۈش ئاددىي كۆرۈنگەن. مەسىلەن، قىشتا قۇياش نۇرى يېقىملىق ئىللىق ھېس قىلدۇرىدۇ، ئەمما يازنىڭ قاتتىق ئىسسىقىدا قۇياشنىڭ كۆيۈشىگە سەۋەب بولۇشى مۇمكىن. شۇڭلاشقا، كلاسسىك فىزىكا دەۋرىدە، فوتوئېلېكتر ئېففېكتى نۇرنىڭ كۈچلۈكلۈكىگە باغلىق دەپ قارالغان. شۇنداقتىمۇ، تەجرىبىلەر بۇنىڭ ئەكسىچە ئىكەنلىكىنى كۆرسەتتى.
تەتقىقاتلار شۇنى ئىسپاتلىدىكى، مەلۇم بىر ماتېرىيال ئۈچۈن، بەزى رەڭلەردىكى نۇر كۈچلۈكلۈك دەرىجىسىگە قارىماي فوتوئېلېكتر ئېففېكتىنى پەيدا قىلالمايدۇ، يەنە بەزىلىرى تۆۋەن كۈچلۈكلۈكتىمۇ توك ھاسىل قىلالايدۇ. بۇ بايقاشلار كلاسسىك فىزىكا بىلەن زىددىيەتلىك بولۇپ، ئۇنى كىرىزىسقا دۇچ كەلتۈرۈپ، ئىلمىي ئىنقىلابنى قوزغىدى.
ئېينىشتېين سىرنى ئاشكارىلىدى
بۇ ئىلمىي بوران-چاپقۇن ئىچىدە، ئالبېرت ئېينىشتېين فوتوئېلېكتر ئېففېكتى ئۈچۈن يېڭىچە چۈشەندۈرۈش بەردى.
ئېينىشتېين نۇرنىڭ فوتونلاردىن تەركىب تاپقانلىقىنى، ھەر بىرى ئايرىم ئېنېرگىيە بوغچىسىنى ئىپادىلەيدىغانلىقىنى ئوتتۇرىغا قويدى. فوتوننىڭ ئېنېرگىيەسى ئۇنىڭ كۈچلۈكلۈكىگە ئەمەس، بەلكى چاستوتىسى (سېكۇنتىدىكى تەۋرىنىش سانى) غا باغلىق. شۇڭا، بىر ماتېرىيالنىڭ ئېلېكترون ھاسىل قىلالايدىغان-قىلالمايدىغانلىقى پۈتۈنلەي فوتوننىڭ ئېنېرگىيەسىگە باغلىق، فوتون سانىغا ئەمەس.
ئېينىشتېيننىڭ ئىنقىلابىي چۈشەنچىسى كلاسسىك فىزىكا چۈشەندۈرۈپ بېرەلمىگەن مۇھىم مەسىلىنى ھەل قىلغانلىقى ئۈچۈن، ئۇنىڭغا 1921-يىلدىكى فىزىكا نوبېل مۇكاپاتىنى ئېلىپ كەلدى.
قۇياش باتارېيەسى: نۇرنى ئېلېكتر ئېنېرگىيەسىگە ئايلاندۇرۇش
فوتوئېلېكتر ئېففېكتىنىڭ بايقىلىشى قۇياش ئېنېرگىيەسى باتارېيەسى قاتارلىق ئەمەلىي قوللىنىشچانلىقلارنىڭ يولىنى ئاچتى.
قۇياش ئېنېرگىيەسى باتارېيەسى بىر پارچە ساندۋىچقا ئوخشايدۇ، ئۇنىڭ يورۇقلۇققا سەزگۈر ئاكتىپ قەۋىتى ئېلېكترون توشۇش قەۋىتى بىلەن تۆشۈك توشۇش قەۋىتىنىڭ ئارىسىغا قويۇلىدۇ. قۇرۇلمىنىڭ ئىككى ئۇچى ئېلېكترود ماتېرىياللىرى، كۆپىنچە مېتال ۋە ئىندىي تۆمۈر ئوكسىد (ITO) دىن ئىبارەت.
ئاكتىپ قەۋەت فوتونلارنى سۈمۈرگەندە، ئۇنىڭ ئېلېكترونلىرى يۇقىرى ئېنېرگىيە سەۋىيەسىگە كۆتۈرۈلىدۇ. بۇ قوزغىتىلغان ئېلېكترونلار ئېلېكترون توشۇش قەۋىتىگە يۆتكىلىدۇ، «ئۆڭكۈرلەر» (ئېلېكترونسىز رايونلار) بولسا تۆشۈك توشۇش قەۋىتى تەرىپىدىن ئۆتكۈزىلىدۇ. بۇ تەرتىپ توك ئېقىمىنى ئىشقا ئاشۇرۇش ئۈچۈن توك يولىنى ھاسىل قىلىدۇ.
بۇنداق ئۈسكۈنە قۇرۇلمىسىنى ئىشلىتىش ئارقىلىق، قۇياش ئېنېرگىيەسىنى بىۋاسىتە ئېلېكتر ئېنېرگىيەسىگە ئايلاندۇرغىلى بولىدۇ، بۇ بىزگە ئۈنۈملۈك ۋە پاكىز ئېنېرگىيە مەنبەسى بىلەن تەمىنلەيدۇ.
ئىلمىي تەتقىقاتقا ھۆرمەت بىلدۈرۈش
قۇياش ئېنېرگىيەسى باتارېيەسىنىڭ پىرىنسىپى ئىلمىي تەتقىقاتلارنىڭ تۇرمۇشىمىزنى قانداق چوڭقۇر ياخشىلىغانلىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. سانسىز ئالىملارنىڭ پىداكارلىقى ۋە ئۇلارنىڭ يېڭىلىق يارىتىش بايقاشلىرى سەۋەبىدىن، ئىنسانىيەت پارلاق كەلگۈسى ئۈچۈن تەبىئەتنىڭ كۈچىنى داۋاملىق ئىشلىتىشنى داۋاملاشتۇرماقتا. كېلىڭلار، ئۇلارنىڭ ئالاھىدە تۆھپىلىرىگە ھۆرمەت بىلدۈرەيلى!
