Як працює сонячна панель?

  Якщо природних запасів для людства буде достатньо, за найбільш оптимістичними оцінками, ще на 100 років, то природні явища готові служити довго та вірно. Ми давно використовуємо силу турбулентних річок і енергію вітру для наших цілей, так чому б не розвивати ці принципи? Сонце невичерпне джерело, яке забезпечує вільний і нескінченний потік енергії. Ця зірка буде світити для нас ще 4 млрд. років - ціла вічність за нашими мірами. Для використання вогневих пучків в інтересах людства були розроблені сонячні панелі. Як працює цей елемент, розберемося сьогодні.

Як працює сонячна панель?

Основний елемент в складі батареї - напівпровідник, який найчастіше виготовляється з кремнію. Напівпровідник складається з 2 шарів матеріалу, один з яких характеризується надмірною кількістю електронів, а другий  - їх недостатністю. Цей дисонанс полегшує перехід частинок з одного шару в інший. З знаннями загального устрою можливо визначити принцип роботи панелі сонячних батарей:

1.     Фотони сонячного світла падають на верхнє покриття батареї, а потім поглинається активним шаром кристалічного кремнію.

2.     При взаємодії з матеріалом елементарні світлові частинки штовхають атоми кремнію (або іншого матеріалу) з їх місця. Виникає різниця потенціалів, і вільні електрони починають рухатися, шукаючи новий притулок і намагаються погасити зміни в структурі речовини. Таким чином, з'являється потік електричного струму. Кремній - напівпровідник, тому струм рухається тільки в одному напрямку.

3.     За участю інвертора (перетворювача) отриманий струм перетворюється в змінний, прийнятний для наших розеток в 220 Вольт. Змінний струм відправляється в акумулятор, де накопичується, або відразу ж йде до виходу.

Сонячна панель використовує для своєї роботи світло, а не тепло, тому вона може виробляти енергію взимку - головне, щоб хмари не заважали сонячним променям.

Від того, як працює сонячна панель, залежить коефіцієнт корисної дії. У стандартних панелях він не перевищує 25%, однак з розробкою «слідкуючої» системи вдалося підвищити ККД до 50%. Система являє собою пристрій, який обертає батарею до сонячних променів.

Як підвищити ефективність від роботи сонячної панелі?

Принцип перетворення сонячного світла в енергію було розроблено близько 30 років тому, але активне використання його в побуті почалося тільки останнім часом. Набирає обертів забезпечення житла електроенергією за допомогою сонячних панелів. Але для продуктивного постачання однієї панелі не достатньо, тому зявились фотоелектричні системи. Вони бувають декількох типів:

• автономні (для окремо розташованих приватних будинків);
• поєднанні з електричною мережею ФЕС (частина приладів працює від сонячної енергії, частина пов'язана з центральним електропостачанням);
• резервні ФЕС (накопичувачі енергії, використовуються тільки при відключенні електромережі).

Схема роботи фотоелектричних систем проста: акумуляторна батарея заряджається в денний час від сонячних променів. Оптимальний заряд акумулятора забезпечується контролером, який дотримує розмір напруги. При необхідності сонячна батарея забезпечує потужністю денне навантаження, а в нічний час електричний струм надходить з накопичувальної акумуляторної батареї.

Популярні: Сонячні панелі