Солнечные батареи - энергоноситель нового поколения

04.08.2012

Жизнь на земле возникла и существует благодаря энергии солнца. Ежеминутно в атмосферу и на поверхность планеты поступает невероятное количество энергии и тепла в виде солнечного излучения. Человечество сжигает тонны угля и нефти, чтобы обогреть дома, обеспечить топливом механизмы и автомобили в то время, когда альтернативный источник энергии находится, в прямом смысле, у нас над головой. В чем же преимущества солнечных батарей, как они работают и имеет ли смысл использовать энергию солнца?

Как работает солнечная батарея?

Фотоэлектрические преобразователи, входящие в состав устройства, преобразуют электромагнитное излучение солнца в постоянный электрический ток. Полученная энергия может подаваться напрямую в систему, накапливаться в аккумуляторах или превращаться в переменный ток.

Виды солнечных батарей

Солнечные батареи бывают трех видов: монокристаллические, тонкопленочные и поликристаллические.

Монокристаллические солнечные батареи обладают наибольшим КПД — 17-18%. Основным материалом в таких батареях является выращенный в лаборатории кремний.

Выращенные и определенным образом подготовленные кристаллы кремния соединяют в ячейки. В стандартной солнечной панели обычно 36 ячеек, обрамленных в алюминиевую раму. Эти панели выдают наибольшую мощность при температуре 15-25 градусов, при ясном небе и если солнечные лучи направлены прямо на батарею. При небольшой облачности КПД снижается на 70%, а в пасмурную погоду — на 90%.

Альтернатива монокристаллическим батареям - поликристаллические солнечные панели. В этих панелях применяется ярко-синий поликристаллический кремний. Поликристаллический кремний работает, когда кремниевый расплав медленно остывает. Однако из-за особой структуры кристаллов батареи из поликристаллического кремния выдают меньший КПД – 12-15%.

Видео по теме:

Тонкопленочные батареи – самый дешевый и компромиссный вариант. Для работы этих панелей не требуется прямых солнечных лучей. При рассеянном излучении они выдают мощность 10-15% - суммарно значительно большую, чем кристаллические батареи. Их часто используют в местностях с высоким запылением, туманных и пасмурных регионах.

Однако тонкопленочные панели используют для систем мощностью от 10 кВт и генерирующих энергию прямо в сеть. Т.е. для маломощных бытовых приборов такие панели в качестве источника энергии не подойдут. К тому же, тонкопленочные батареи требуют большей площади для размещения.