Принцип роботи сонячної батареї

Принцип роботи сонячної батареї

03.07.17 12:48 0 1064

Колись, за допомогою дзеркал, нагрівали воду, а зараз створюють цілі електростанції на сонячних батареях. Сонячні батареї - ефективні для отримання сонячної електроенергії, давайте розберемо принцип їх роботи.

Фотоелектричні перетворювачі сонячної енергії (ФЕП) - це повна назва сонячних батарей. Принципи їх роботи відомі більш 30 років, але активно впроваджуватися в побуті вони почали лише кілька років тому. Для того щоб правильно підібрати панелі для системи альтернативного забезпечення енергією, необхідно зрозуміти принцип їх роботи.

Сонячні батареї: Принцип роботи

ФЕП складаються з 2-х тонких пластин, які виготовлені з чистого кремнію та складені докупи. На 1-ну пластину наносять фосфор, а на 2-гу - бор. У шарах, які покриті бором, відсутні електрони, а в покритих фосфором шарах - виникають вільні електрони. Далі, електрони починають рух частинок (це відбувається під впливом сонячного світла), в результаті чого між ними утворюється електричний струм. Щоб з пластин зняти струм, їх пропаюють мідними тонкими смужками, обробленими спеціальним чином. Так, для зарядки маленького ліхтарика вам цілком вистачить 1-ї кремнієвої пластини. І чим більша буде площа ФЕП, тим більше енергії вони будуть генерувати.

Пластини, що спаяні між собою, кріплять на скло і ламінують плівкою (до речі, вони пропускають ультрафіолетові промені). Далі, скріплені між собою шари укладають в раму із алюмінію.

ККД сонячних батарей

Коефіцієнт корисної дії ФЕП залежить від декількох факторів і для традиційних сонячних батарей не перевищує 25 %, хоча зараз, використовуючи систему, яка стежить за сонцем, за допомогою якої можна досягти показника і в 40-50 %. Ця система влаштована так, щоб батарея поверталася в бік сонця. Площа сонячної батареї безпосередньо впливає на її потужність - перші сонячні батареї, з якими ми познайомилися, були в калькуляторах. Для забезпечення нагріву води буде потрібно мінімум шість панелей встановлених на даху.

Також ККД залежить від матеріалу модулів. Пластини виготовляють з монокристалічного, полікристалічного і аморфного кремнію та плівок. Найпоширеніші і самі популярні на сьогодні (завдяки доступній вартості) тонкоплівкові панелі. Вони зроблені з тих же матеріалів, але трохи легші, правда, програють по продуктивності. Максимальний ККД дорівнює 25 %.

Фотоелектричні системи

Для забезпечення житла енергією сонця одних панелей мало, для цього знадобиться фотоелектрична система (ФЕС). Такі системи бувають трьох типів:

  • Автономні - для окремо розташованих приватних будинків, в нежитловий місцевості;
  • З'єднані з електромережею - частина приладів живиться від ФЕС, а частина - від централізованої електромережі;
  • Резервні - використовується тільки в разі відключення централізованого енергопостачання.

ФЕС будь-якого типу обов'язково складається з кабелів, контролера, інвертора і акумулятора.

Майбутнє сонячних батарей

За даними досліджень екологів і геологів, запасів нафти і газу залишилося ще років на 100. Джерела природної енергії (води, вітру і сонця) невичерпні.

У передових європейських країнах забезпечення новобудов альтернативною енергією - прямий обов'язок забудовників вже з 2007 року. У нашій країні ці проекти просуваються завдяки ентузіастам від екології, які збирають ФЕС вручну з підручних матеріалів. Але їх одиниці, оскільки самому зробити їх досить складно.

Автор: УкрЗахідІнформ .
ОЦІНИТИ НОВИНУ
5 (голосів: 127)
Наступна новина: Тональный крем летом: ...

КОМЕНТАРІ