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