Статьи

Що таке сонячна батарея

  1. Сонячна батарея і фотоефект
  2. Основа для більшості сонячних батарей - кремній
  3. Типи сонячних батарей

Зазвичай під терміном «сонячна батарея» мається на увазі панель генеруюча електричний струм під впливом сонячного світла. Сонячну батарею ще називають фотоелектричним перетворювачем. Зазвичай під терміном «сонячна батарея» мається на увазі панель генеруюча електричний струм під впливом сонячного світла

Структура фотоелектричної установки

Сонячна батарея і фотоефект

Для отримання електроенергії від сонячної батареї необхідно здійснити фотоефект. Цей процес пов'язаний з фізичним явищем pn переходу, який відбувається в фотоелементі. Конструктивно фотоелемент складається з двох пластин напівпровідникового матеріалу. Одна з використовуваних пластин містить атоми бору, а друга атоми миш'яку. При цьому верхній шар характеризується надлишком електронів (область електронів), а нижня - їх нестачею (так звана діркова область). В даному випадку на кордоні цих пластин підтримується електронно-дірковий перехід, так званий pn перехід.

В результаті попадання на фотоелемент сонячних променів (фотонів) відбувається освітлення пластин і обидва шару взаємодіють як електроди звичайної батареї - виникає електрорушійна сила (ЕРС).

Сонячний промінь збуджує електрони, які починають переміщатися з однієї пластини до іншої. Для зняття електричної енергії на обидві поверхні напоюють тонкі шари провідника і підключають до навантаження. Вироблення цієї енергії не пов'язана з хімічними реакціями, тому така сонячна батарея може прослужити досить довгий термін.

Основа для більшості сонячних батарей - кремній

Кремній для виробництва сонячних батарей може бути монокристалічним або полікристалічним. Зовні монокристалічний кремній можна відрізнити по рівномірному чорно-сірому кольору поверхні фотоелемента. Цей вид матеріалу вирощують в промислових умовах, після чого спеціальною ниткою розрізають на тонкі пластини. Другий тип являє собою нове покоління елементів, зроблених з більш доступного полікристалічного кремнію. Виготовлення проходить методом лиття. Виглядає матеріал як, поверхня з нерівномірним синім переливом. Крім того, в кремній додають в певній кількості миш'як і бор.

Вчені впритул вивчають питання, які могли б поліпшити вироблення електроенергії в сонячних електростанція за допомогою підвищення ККД сонячної батареї. Для цього в тонкошарових осередках може міститися не тільки кремній, але і галій, арсенід, кадмій, мідь, селен і багато інших матеріалів. Так само великою проблемою на шляху поліпшення ефективності сонячних батарей, є надлишкове тепло, яке виникає при нагріванні пластин сонячних елементів. Розробляється багато шляхів для відведення даного тепла від сонячної батареї. Адже ККД панелей в рідкісних випадках перевищує 25%.

Типи сонячних батарей

В даний час на ринку можна знайти п'ять основних типів сонячних батарей.

Найбільшу популярність отримали сонячні батареї з полікристалічних фотоелементів. Ефективність таких панелей в середньому становить 12-14%.

Панелі з монокристалічних фотоелементів характеризуються більш високим ККД (14-16%). Такі панелі трохи дорожче ніж панелі з полікристалічного кремнію. Так само осередки мають форму багатокутника і через це в повному обсязі заповнюють простір сонячної батареї, що призводить до більш низької ефективності всієї батареї по відношенню до одного осередку.

Сонячні батареї з аморфного кремнію мають найменшу ефективність (6-8%), але в той же час мають найбільш низьку собівартість виробленої енергії.

Сонячні батареї на основі теллурід Кадмію (CdTe) представляють собою тонкопленочную технологію виробництва сонячних проебразователей. Напівпровідникові шари наносять на панель товщиною всього в декілька сотень мікрон. Виробництво є менш шкідливим для навколишнього середовища. Ефективність сонячних батарей на основі теллурід Кадмію складає близько 11-12%.

Сонячні батареї на основі суміші Індія, Галлія, Меди, Селена (CIGS) так само є тонкопленочной технологією виробництва фотоелементів. Ефективність варіюється від 10 до 15%. Ця технологія ще мало поширена на ринку, проте дуже швидко розвивається.

Трохи відеоматеріалу про те як саме відбувається процес виробництва сонячної батареї

Поділитися "Що таке сонячна батарея"

Рекомендовані статті

Новости

Белое домашнее вино
Вопросом, как правильно крутить руль авто, должен быть озабочен каждый начинающий автомобилист. Именно первые уроки, которые получает автомобилист в процессе обучения являются самыми важными, определяющими

Электромонтажные работы
Электрическая сеть является одной из самых главных составляющих любого жилища. Без нее сегодня трудно представить нашу жизнь, будь то в загородном доме, офисе или квартире. С другой стороны, все мы настолько

Объемные расходомеры
Собрав букет нужно его хорошенько оформить. Как красиво упаковать цветы для дорого вам человека покажут специалисты. Завернуть букет в гофрированную бумагу или другой подручный материал сразу преобразит