- Застосування сонячних батарей Використання сонячної енергії для створення сонячних електростанцій...
- Як працюють фотоелементи сонячної батареї
Застосування сонячних батарей
Використання сонячної енергії для створення сонячних електростанцій є дуже вигідним і не таким вже дорогим джерелом електроенергії. Широке застосування сонячних батарей знайшли не тільки в промисловості та інших галузях, але і для індивідуальних потреб.
Згодом сонячні батареї стають дешевшими і все більше число людей купують їх і використовують як джерело альтернативної енергії. На сонячних панелях працюють калькулятори, радіоприймачі, ліхтарі на акумуляторах з підзарядкою від сонячної панелі.
Є навіть корейський мобільний телефон, який може заряджатися від сонячних панелей. З'явилися невеликі переносні електростанції на сонячних панелях, якими користуються туристи, рибалки, мисливці. Зараз нікого не здивуєш автомобілем з сонячною панеллю на даху.
Як працюють сонячні батареї
Сонячна панель складається з безлічі фотоелементів, які при освітленні сонячними променями створюють різницю потенціалів. Тепер, поєднуючи ці фотоелементи послідовно, ми збільшимо величину постійної напруги, а поєднуючи паралельно, збільшимо силу струму.
Пристрій сонячних батарей
Т. е., Поєднуючи фотоелементи послідовно - паралельно ми можемо досягти великої потужності сонячної панелі. Також батареї можна збирати паралельно і послідовно в модулі і домогтися значного збільшення напруги, струму і потужності такого модуля.
Принцип роботи сонячної панелі
Крім сонячних батарей схема має ще такі пристрої як контролер , Необхідний для контролю заряду акумулятора, інвертор має функцію перетворення постійної напруги в стабільне змінне, для споживачів електроенергії. Акумулятори призначені для накопичення електроенергії.
Як працюють фотоелементи сонячної батареї
Ще Беккерель довів, що енергію сонця можна перетворити в електрику, висвітлюючи спеціальні напівпровідники. Пізніше ці напівпровідники стали називати фотоелементами. Фотоелемент являє собою два шари напівпровідника мають різну провідність. З обох сторін до цих напівпровідників припаиваются контакти для підключення в ланцюг. Шар напівпровідника з n провідністю є катодом, а шар з p провідником анодом.
Провідність n називають електронною провідністю, а шар p доречнийпровідністю. За рахунок пересування «дірок» в p шарі під час висвітлення, створюється струм. Стан атома втратив електрон називається «дірка». Таким чином, електрон переміщується по «діркам» і створюється ілюзія руху «дірок».
Принцип роботи фотоелемента
Насправді «дірки" не пересуваються. Кордон дотику провідників з різною провідністю називається pn переходом. Створюється аналог діода, який видає різницю потенціалів при його освітленні. Коли висвітлюється n провідність, то електрони, отримуючи додаткову енергію, починають проникати крізь бар'єр pn переходу.
Число електронів і «дірок» змінюється, що призводить до появи різниці потенціалу, і при замиканні ланцюга з'являється струм. Величина різниці потенціалу залежить від розмірів фотоелемента, сили світла, температури. Основний першого фотоелемента став кремній. Однак високу чистоту кремнію отримати важко, коштує це недешево.
Коли висвітлюється n провідність, то електрони, отримуючи додаткову енергію, починають проникати крізь бар'єр pn переходу. Число електронів і «дірок» змінюється, що призводить до появи різниці потенціалу, і при замиканні ланцюга з'являється струм
Тому зараз шукають заміну кремнію. У нових розробках кремній замінений на багатошаровий полімер з високим ККД до 30%. Але такі сонячні панелі дорогі, і поки відсутні на ринку. ККД сонячних батарей можна підвищити, якщо встановлювати їх на південній стороні і під кутом не менше 30 градусів.
рекомендується, сонячні батареї встановлювати на пристрій стеження за рухом сонця. Це пристрій пересуває панелі таким чином, щоб вони отримували максимально можливе освітлення сонячним промінням від сходу до заходу сонця. При цьому ККД сонячних панелей зростає досить сильно.