Как работает солнечная панель?

 Если природных запасов хватит человечеству по самым оптимистичным подсчетам еще на 100 лет, то явления природы готовы служить долго и верно. Мы уже давно используем силу бурных рек и энергию ветра для своих целей, так почему бы не развивать эти принципы? Солнце – неиссякаемый источник, предоставляющий бесплатный нескончаемый поток энергии. Эта звезда будет светить для нас еще 4 млрд. лет – целая вечность по нашим меркам. Для использования огненных лучей в интересах человечества были разработаны солнечные панели. Как работает этот элемент, разберемся сегодня.

Как работает солнечная панель?

Главный элемент в составе батареи – полупроводник, который чаще всего изготавливается из кремния. Полупроводник состоит из 2 слоев материала, один из них отличается избытком электронов, а второй – их недостатком. Такой диссонанс способствует переходу частиц из одного слоя в другой. Со знанием общего устройства можно выявить принцип работы солнечной панели:

1. Фотоны солнечного света попадают на верхнее покрытие батареи, после чего поглощаются активным слоем кристаллического кремния.
2. При взаимодействии с материалом элементарные световые частицы выталкивают атомы кремния (или другого материала) со своего места. Появляется разность потенциалов, и свободные электроны начинают двигаться, разыскивая себе новое убежище и пытаясь погасить изменения в структуре вещества. Так появляется поток электрического тока. Кремний – полупроводник, поэтому ток движется только в одном направлении.
3. При участии инвертора (преобразователя) полученный ток преобразуется в переменный, приемлемый для наших розеток в 220В. Переменное электричество отправляется в аккумулятор, где накапливается, или сразу идет на выход.

Солнечная панель использует для своей работы свет, а не тепло, поэтому может производить энергию и зимой – главное, чтобы тучи не препятствовали солнечным лучам.

От того, как работает солнечная панель, зависит коэффициент полезного действия. В стандартных панелях он не превышает 25%, однако с разработкой «следящей» системы получилось повысить КПД до 50%. Система представляет собой устройство, которое поворачивает батарею за солнечными лучами.

Как усилить эффект от работы солнечной панели?

Принцип преобразования солнечного света в энергию был разработан еще около 30 лет назад, но активное использование его в быту началось недавно. Набирает обороты обеспечение жилья электричеством при помощи солнечных панелей. Но для продуктивного снабжения одной панели будет недостаточно, поэтому появились фотоэлектрические системы. Они бывают нескольких типов:

• автономные (для отдельно стоящих частных домов);
• объединенные с электрической сетью ФЭС (часть приборов работает от солнечной энергии, часть связана с центральным электричеством);
• резервные ФЭС (накопители энергии, используемые только при отключении центральной элекросети).

Схема работы фотоэлектрических систем проста: аккумуляторная батарея заряжается днем от солнечных лучей. Оптимальный заряд батареи обеспечивается контроллером, который соблюдает величину напряжения. При необходимости солнечная батарея обеспечивает питание дневных нагрузок, а в темное время суток электрический ток поступает из накопительного аккумулятора.

Популярное: Солнечные панели