Print Shortlink

СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ.

СОЛНЕЧНАЯ  БАТАРЕЯ.

            Сейчас наступает время, когда использование традиционных невозобновляемых  источников энергии становится всё более проблематичным. Их запасы истощаются, а те, что ещё остаются в недрах земли добывают с всё возрастающими затратами. Поэтому, возрастает внимание к восстанавливаемым источникам энергии, такими как:

- тепло Земли;

- энергия морских приливов и отливов;

- энергия ветра;

- энергия солнечного излучения;

- биогаз и другие.

Солнечные батареи.

Рис.1. Солнечные батареи.

Преобразование солнечного излучения в электроэнергию наиболее приемлемо для потребителя, так как вырабатывается наиболее употребляемый вид энергии. Учёные уже довольно давно нашли способ её обработки и использования с помощью солнечных батарей.

Любая солнечная батарея состоит из фотоэлементов, которые соединяются последовательно и параллельно. Все фотоэлементы размещают на каркасе из непроводящих материалов, это позволяет собирать солнечные батареи требуемых номиналов ( ток и напряжение ) и без проблем производить замену вышедших из строя фотоэлементов.

Полупроводниковые фотоэлементы состоят из двух слоёв разной проводимости. К ним с разных сторон подводятся контакты, которые применяются для подключения к внешней цепи.  Пластина n – проводимости играет роль катода, а роль анода выполняет p – слой. Ток в n – слое создаётся за счёт движения электронов, которые выбиваются при попадании на них света – срабатывает фотоэффект. Ток в  p – слое поддерживается движением «дырок». На стыке слоёв p и n – проводимости создаётся p – n переход. Формируется своего рода диод, который может создавать разность потенциалов за счёт попаданий лучей света.

При попадании лучей света на  n – слой, за счёт фотоэффекта образуются свободные электроны, которые при получении дополнительной энергии способны преодолеть  потенциальный барьер p – n перехода. Концентрация электронов и дырок изменяется и формируется разность потенциалов. При замыкании внешней цепи в ней потечёт электрический ток.

ЭДС фотоэлемента зависит от многих факторов:

- интенсивности солнечного излучения;

- величины площади фотоэлемента;

- КПД конструкции.

Очевидно, что разность потенциалов одного фотоэлемента мала для промышленного применения. Что бы применять солнечные элементы для питания электрических устройств, их соединяют вместе и получают солнечные батареи, сборки, модули. Для защиты, фотоэлементы покрывают слоями стекла или различными прозрачными плёнками.

На данный момент промышленность выпускает несколько видов солнечных батарей:

- монокристаллические;

- поликристаллические;

- тонкоплёночные;

- аморфный кремний;

- панели на основе CIGS.

Основным рабочим показателем любой солнечной батареи является пиковая мощность ( Вт ). Эта характеристика номинально показывает выходную мощность устройства в оптимальных условиях:

- солнечное излучение 1 кВт/м2 ;

- ширина солнечного спектра 450  ( АМ 1,5 );

- температура окружающей среды 25 0 С.

Но реально достичь таких показателей удаётся, как правило  редко,  из – за низкого освещения  и повышенного нагрева модуля до 60 – 70 0 С.

Принято выделять следующие преимущества применения солнечных батарей:

- экологичный способ получения электроэнергии;

- возможность параллельного использования с другими энергетическими сетями;

- минимальное обслуживание;

- универсальность размещения;

- отсутствие излишних коммуникаций;

- экономичность;

- надёжность;

- эффективность.

Таким образом, солнечные батареи в перспективе имеют широкий сектор применения как неиссякаемый источник энергии для микроэлектроники, электромобилей, энергоснабжения зданий.

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники

Leave a Reply

Spam Protection by WP-SpamFree

мой твиттер