(098) 036-25-35
Сонячні батареї, принцип роботи та типи сонячних панелей
Фізичний принцип роботи сонячних панелей
Сонячна батарея - побутовий термін, що використовується в розмовній мові або ненауковою пресою. Зазвичай під терміном «сонячна батарея» або «сонячна панель» мається на увазі кілька об'єднаних фотоелектричних перетворювачів (фотоелементів) - напівпровідникових пристроїв, прямо перетворюючих сонячну енергію в постійний електричний струм.
На відміну від сонячних колекторів, які виробляють нагрівання матеріалу-теплоносія, сонячна батарея виробляє безпосередньо електрику. Однак для виробництва електрики з сонячної енергії використовуються і сонячні колектори: зібрану теплову енергію можна використовувати і для вироблення електрики. Великі сонячні установки, що використовують висококонцентроване сонячне випромінювання в якості енергії для приведення в дію теплових і ін. машин (парової, газотурбінної, термоелектричної та ін), називаються геліоелектростанції.
Різні пристрої, що дозволяють перетворювати сонячне випромінювання в теплову та електричну енергію, є об'єктом дослідження геліоенергетики (від гелиос грец. Ήλιος, Helios - сонце). Виробництво фотоелектричних елементів і сонячних колекторів розвивається швидкими темпами в самих різних напрямках. Сонячні батареї бувають різного розміру: від вбудовуваних в мікрокалькулятори до обіймають даху автомобілів і будинків.
Популярність сонячних батарей серед власників заміської нерухомості спровокувала надзвичайний інтерес користувачів до того питання, а яким же чином функціонує цей пристрій і за рахунок чого воно дозволяє домогтися високої ефективності.
Перетворення енергії в Фотоелектричних панелях грунтується на фотовольтаїчному ефекті. Він утворюється в напівпровідникових неоднорідних структурах у результаті впливу на них випромінювання Сонця. Що стосується природи представленого явища, то вона в першу чергу полягає в тому, що неоднорідність сонячних батарей досягається за рахунок легування одного напівпровідника різноманітними домішками (це процес відомий як «отримання p - n-переходів») або за рахунок об'єднання різноманітних напівпровідників із забороненою ділянкою енергії , де спостерігається обрив електрона. Слід зауважити, що можливі також всілякі комбінації предоставлених методів.
Ефективність процесу перетворення залежить виключно від електрофізичних параметрів напівпровідникової неоднорідної структури і, звичайно ж, оптичних якостей Фотоелектричні панелі. У цьому питанні окремої уваги заслуговує фотопровідність, певна процедурами внутрішнього фотоефекту, що спостерігається в напівпровідниках в результаті їх опромінення світлом Сонця.
Існують два способи перетворення сонячної енергії: фототермічний і фотоелектричний. У першому, теплоносій нагрівається в сонячному колекторі до високої температури і використовується для гарячого водопостачання або опалення приміщень. У другому, пряме перетворення сонячного випромінювання в електричний струм за допомогою напівпровідникових фотоелементів - сонячних батарей.
Сонячні батареї будуються з модулів, зроблених на основі кристалів кремнію. Залежно від галузі застосування, сонячні модулі можуть мати різні конструктивні рішення і різні вихідні потужності. Застосовуються сонячні батареї для забезпечення автономною електроенергією.
Сонячні батареї класифікуються по організації атомів кремнію в кристалі сонячного елемента: монокристалічні, полікристалічні і аморфні.
Монокристалічні батареї забезпечені вкрай чистим кремнієм, який досить добре освоєний у виробництві напівпровідників. Монокристал зростає на насінні, що витягається з кремнієвого розплаву. Отримані таким шляхом стрижні розрізають на частини товщиною 0,2 -0,4 мм, утворюючи чарунки. Оптимальна кількість використовуваних осередків - 36 штук. Батареї, отримані з монокристалів кремнію, користуються найбільшою популярністю.
ККД монокристалічних батарей - 14-17%.
Полікристалічні сонячні батареї роблять з кремнію, який виходить з повільно охолоджуваного кремнієвого розплаву. Такий спосіб менш енергоємний і дешевший. Кремній, отримуваний для полікристалічних сонячних батарей, яскраво синього кольору.
ККД полікристалічних батарей - 10-12%.
Батареї з аморфного кремнію виходять шляхом «техніки випарної фази». Тонка плівка кремнію при цьому методі просто осідає на несучий матеріал і захищається покриттям, тому такі батареї також називаються тонкоплівковими. Цей метод виготовлення найпростіший і дешевий, проте ефективність батареї значно нижче, ніж в кристалічних батареях, до того ж елементи з аморфного кремнію схильні до процесу деградації. Працюють тонкоплівкові батареї при розсіяному випромінюванні, встановлюються на стіни будівель.
ККД батарей з аморфного кремнію - 5-6%.
Фахівці компанії ПП "Сіріус" підберуть для Вас оптимальний варіант сонячних панелей або сонячної системи для резервного або автономного електропостачання, а також проведуть монтаж і надалі здійснять гарантійне та сервісне обслуговування.