Принцип работы солнечной панели

ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ. ПРОДАЖА, УСТАНОВКА И ОБСЛУЖИВАНИЕ.
Принцип работы солнечной панели

 Принцип работы солнечной панели основан на использовании множества фотоэлементов. Это электронные приборы, способные превращать солнечную энергию (поток фотонов) в электричество. Разберемся подробнее, как действуют солнечные панели как устроена типичная батарея и в чем ее особенности.

Схема солнечной панели

Солнечная панель состоит из таких деталей:

  • Две кремниевые пластины, вплотную приложенные друг к другу. Чистый кремень практически не используется, поскольку он не слишком эффективен. Чаще всего одну пластину делают с дополнительным слоем, а вторую – со слоем фосфора или мышьяка. По сути, кремниевый кристалл представляет собой просто искусственно выращенную огромную песчинку, только определенной формы.

  • Тонкая металлическая подложка с тыльной стороны.

  • Металлические ребра жесткости, расположенные над кремниевыми пластинами.

  • Стекло или другой прозрачный материал, закрывающий ребра жесткости и кремниевые пластины. Этот материал должен обязательно пропускать ультрафиолетовые лучи, поскольку невидимая часть спектра также используется для преобразования в электроэнергию.

  • Алюминиевая рама. На нее крепятся все фотоэлементы.

Это стандартное строение солнечной панели. Чем больше ее площадь, тем больше энергии она вырабатывает.

Принцип работы солнечной панели

Первая пластинка (с бором) под воздействием солнечных лучей начинает вырабатывать положительный заряд. Вторая пластинка (с мышьяком или фосфором) продуцирует отрицательный заряд. Электроны начинают интенсивно выделяться именно в тех местах, где кремний контактирует со слоем дополнительного материала.

В результате взаимодействия положительно и отрицательно заряженных частиц вырабатывается электрический ток. Чтобы собрать его с кремния, пластины пропаивают тонким медным слоем. По медным проводникам заряд двигается к аккумулятору или потребителю (фонарик, электродвигатель и так далее).

Одна ячейка фотоэлектрического преобразователя не может вырабатывать тока выше определенного уровня. Поэтому для получения большого количества энергии поступают просто – объединяют большое количество ячеек в одну систему. Теоретически это позволяет изготовить батарею с неограниченной мощностью. Нужно только иметь достаточное количество пластинок и место для их размещения.

В отличие от солнечных коллекторов, фотоэлектрические преобразователи используют свет, а не тепло. Поэтому использовать их можно даже в Антарктиде. Главное, чтобы свет был ярким.

Эффективность фотоэлектрических преобразователей

Как устроена солнечная панель, мы уже разобрались. Как видите, ничего особенно сложного тут нет. Теперь несколько слов о ее эффективности. В идеале КПД батареи достигает 20-25%. На практике же этот коэффициент может не превышать 10-15%. Дело в том, что панель всегда зафиксирована в одном направлении. Солнечные лучи же падают под разными углами на протяжении всего дня. Из-за этого значительная часть энергии расходуется впустую.

Современные системы с автоматическим поворотом (для постоянного ориентирования на максимальный световой поток) могут работать с КПД до 45%. Это очень хороший показатель, поэтому именно такие системы можно считать наиболее перспективными.

Популярное: солнечные панели

Отзывы по статье :
средний рейтинг: 4  отзывов: 1
Написать отзыв
    • 4
    • 05.04.2020
    • Гість
    Цікаве про сонячні панелі
  • Контроллеры заряда для солнечных батарей (панелей)
    11.04.2021
     Солнечные модули, как и практически любое другое подобное оборудование, могут быть подвержены перезаряду. Это может привести к некоторым функциональным проблемам. По этой причине чрезвычайно важно предотвратить возможность излишнего заряда бата...
  • Частная солнечная станция под "зеленый тариф"
    02.04.2021
    Частная солнечная станция под "зеленый тариф" – это первый шаг к энергетической независимости и снижению выбросов парниковых газов на нашей планете. Развитие научно-технического прогресса за последние 20 лет, международные соглаш...
  • Солнечные панели (батареи) - источник электроэнергии будущего
    31.03.2021
    Солнечные панели (батареи) являются главным источником электроэнергии будущего. Они не наносят вреда окружающей среде, способны генерировать электричество из возобновляемого ресурса – солнца, а также полностью окупаемы в небольшой срок. Предст...
  • Солнечные батареи это современно и разумно.
    25.03.2021
     Солнечная энергетика начинала свое существование как красивая сказка для романтиков. Люди давно научились строить гидроэлектростанции, станции тепловые и даже атомные. В энергетической стратегии человечества слишком долго господствовал принцип,...