Люди уже давно стали осознавать, что энергетические запасы, получаемые после сгорания нефтяных производных или газа, не безграничны. И если не снижать сегодняшние темпы потребления, то топливные запасы в мировом масштабе начнут резко сокращаться. Ведь природные ископаемые, из которых возможно получать энергию, могут закончиться. Будущее многие ученые видят за природными стихиями, в число которых входит солнце.
Как работает батарея
Для изготовления солнечных преобразователей чаще всего используется кремний. Принято считать, что принцип работы этих батарей может основываться на двух технологиях:
- поликристаллической;
- монокристаллической.
Первый вариант более доступен по стоимости, но отличается меньшей эффективностью. А вот второй стоит дороже, и связано это со сложными технологиями по производству монокристаллов. Однако при этом данная энергоустановка способна выдать большее количество электрической энергии, прослужит гораздо дольше. Такие отличительные особенности делают монокристаллическую более популярной в повседневной деятельности.
Работоспособность солнечных элементов зависит от конструктивных особенностей. Их изготавливают из внешних кремниевых пластинок, имеющих различную проводимость и внутренние слои из монокристаллических кремней.
Когда на один из слоев попадают лучи солнца, начинает образовываться эффект фотогальваники, накапливаются свободные электроны. Такие частицы наполняются дополнительной энергией и могут преодолевать внутренние слои, представляющие для них барьер. От объемов света будет зависеть интенсивность проникновения частиц между пластинами. Если замкнуть панели, то образуется напряжение. Пластины, отдающие частицы, будут считаться «минусом», а принимающие – «плюсом».
Особенности устройства
Конструктивно напоминает «пирог», запекаемый под воздействием высокого температурного режима. Сначала из анодированного алюминиевого сплава выкладывают рамку, на нее кладут особую антибликовую пленку. Все прикрывается закаленным стеклом, толщина которого составляет 4 мм. Стеклянная поверхность накрывается особой прозрачной пленкой EVA. Далее следует цепочка светоэлементов, предварительно распаянная, на неё вновь накладывают слой EVA. Накрыть все следует непрозрачным пленочным материалом.
Все направляется в печь, где от температуры слои склеиваются между собой. Расплавленная пленка прочно приклеивается к стеклу, элементы получают качественную герметизацию, прижатые с двух сторон пленкой.
Остается только подсоединить распределительный элемент и провода.
Чтобы была возможность снимать около девяноста восьми процентов энергии, рекомендуется использовать специальные мррт контроллеры, с помощью которых панель удерживается в точке наибольшей мощности. Эти же устройства всю энергию преобразуют, чтобы на выходе понизить напряжение и увеличить силу тока.
Эффективность применения
Хоть КПД и не сильно высок, солнечную установку считают самым лучшим источником электроэнергии среди всех альтернативных вариантов. Но так как она стоит довольно дорого, и работа её напрямую зависит от условий погоды, чаще всего их используют, как дополнительные источники энергии.
В хорошую погоду один квадратный метр батарей выдает не более 120 Вт, что является недостаточным даже для нормальной работы компьютера. С целью увеличения мощности элементы соединяют между собой. К примеру, с площади десять квадратных метров уже можно использовать для дома, запитывая компьютер, телевизор и даже несколько светильников. А если площадь до двадцати метров, то она вполне может в ясный день обеспечить все потребности семьи из трех – четырех человек в электричестве.
Батарея, работающая от солнца, будет эксплуатироваться длительный срок. На ее работоспособность не будет оказывать влияние организация, поставляющая электричество. Отпадает необходимость постоянно обслуживать оборудование, вероятность поломок ничтожно мала, за полученную электроэнергию не придется платить государству.
Недостатки устройства
Главный из них – большие затраты на начальном этапе, долгий срок окупаемости. Кроме того, работоспособность солнечных источников энергии напрямую зависит от погоды, их невозможно использовать с приборами, которые способны потреблять много электричества.
Из-за необходимости вложить приличный стартовый капитал, солнечные батареи на частных домах встречаются редко. А вот приехавшие из Китая или стран Европы туристы уверяют, что солнечные установки там используются часто, потому что покупательская способность жителей значительно выше.
