В чем принцип работы солнечной батареи

Принцип работы солнечной батареи заключается в преобразовании солнечных лучей в электротокПринцип работы солнечной батареи заключается в преобразовании солнечных лучей в электротокСолнечная батарея – далеко не первое устройство, которое использует энергию Солнца в качестве альтернативной электрической энергии. Сначала появились терминальные электростанции, которые иначе называются коллекторами. Они солнечными лучами нагревали воду до 100 градусов, в итоге вырабатывалось электричество. Энергия проходила многоступенчатую трансформацию – сначала солнечные лучи скапливались, потом жидкость кипела, образовывался пар, приходил в движение паровой двигатель, и тепловая энергия становилась механической. Солнечная же батарея работает иначе.

Суть вопроса: как работает солнечная батарея

Тем солнечная батарея отличается от коллектора, что продукция Солнца напрямую трансформируется в электроэнергию. Она использует не тепло, а именно свет, потому электроэнергия вырабатываться может, в том числе, и зимой. Получается фотоэлектрический эффект, которому благоприятствуют специальные полупроводники, входящие в состав батареи.

Солнечная батарея:

  • Сделана из пластины, которая имеет цепочку соединительных полупроводников или фотоэлементов;
  • Эти фотоэлементы и преобразовывают солнечную энергию в электроток.

Принцип работы солнечной батареиПринцип работы солнечной батареи

Если говорить о мини-станциях на солнечных батареях, то они состоят из:

  • Солнечных модулей;
  • Аккумуляторов;
  • Контролера;
  • Инверторов.

Помимо этого еще понадобятся комплект проводов, первичный преобразователь, приборы контроля заряда в аккумуляторах, а еще устройство, отбирающее мощность у батареи. Сама же батарея работает по не такой уж и сложной схеме. Ее поймет даже не самый подкованный в физике человек.

Как это происходит: принцип работы солнечной батареи

В основе всего – цепь физических процессов. Сначала солнечную энергию улавливают солнечные пластины, потом эти нагретые пластины освобождают электроны, они активизируются и двигаются по проводникам. Эти проводники, в свою очередь, направляют поток электронов в накопители энергии, почему и происходит подзарядка. Далее с помощью преобразователя постоянный ток меняется на переменный. Проводными подключениями происходят подача данных бытовой технике.

Солнечные батареи бывают разные. И выбирать их нужно с учетом климатических условий вашего региона. Плиты могут отличаться структурой поверхностного слоя, а также технологией изготовления.

Солнечные панели бывают нескольких видовСолнечные панели бывают нескольких видов

Виды солнечных батарей:

  • Покрытие – монокристаллический кремний, это самый дорогой фотоэлемент, потому как он позволяет накапливать солнечную энергию даже при сильной облачности;
  • Плиты из аморфного кремния пока не могут похвастаться выпуском в промышленных объемах;
  • Покрытие поликристаллическим и монокристаллическим кремнием – доступны по стоимости, так как используется упрощенная технология производства, но по электротехническим показателям это не лучший тип батареи.

Конечно, по двум пространным советам батарею не выберешь. Нужно учитывать многое, от местного климата до особенностей постройки. И, конечно, финансовые возможности тоже идут в учет.

Плюсы и минусы принципа действия солнечных батарей

Чтобы дать полную характеристику устройству, нужно рассмотреть его преимущества и недостатки. Хватает и первых, и вторых. Хотя все эти характеристики можно назвать относительными: многим минусы покажутся несущественными.

Солнечные батареи имеют массу преимуществСолнечные батареи имеют массу преимуществ

Плюсы солнечных батарей:

  • Это автономное устройство;
  • За энергию (что очень важно) не нужно платить;
  • Можно регулировать температуру;
  • Запасы ресурса постоянно пополняются;
  • Это безопасно и, конечно, экологично;
  • Использоваться батарея может и как основной источник, и как резерв;
  • Эксплуатироваться батарея может долго.

Как видите, плюсы весомые. А что же с минусами? Ну, во-первых, это дорогая стоимость устройства. Во-вторых, природные особенности, непогода, влияет тоже на работу солнечных батарей. Потом – приходится искать место под установку, оборудование нуждается в обслуживании, зимой производительность батарей снижается. Ну а чтобы увеличить мощность, требуется модернизация системы.

Полимерный пленочный солнечный преобразователь: из чего состоит солнечная батарея

Почему упоминается этот вид батарей, потому как он считается перспективной альтернативной батареям из кремния. Это пленка, состоящая из активного полимерного слоя, электродов из алюминия, особой гибкой органической подложки, а также специального защитного слоя. Вследстиве того, что все пленочные фотоэлементы объединены друг с другом, получается не набор панелей, а полноценная рулонная солнечная батарея.

Эти устройства отличает гибкость, легкость, компактность. Они считаются экологичными в большей степени, чем аналоги. Но вот КПД их очень высоким не назовешь. Он не превышает шести с половиной процентов. Правда, найти на рынке такой товар пока сложно. Масштабного производства не налажено. Однако оно развивается, и через какое-то время обещает быть очень востребованным.

Полимерный пленочный солнечный преобразователь отличается простотой монтажа и гибкостьюПолимерный пленочный солнечный преобразователь отличается простотой монтажа и гибкостью

Первые полимерные батареи выпускаться начали в Дании. Производство заключено в многослойной печати фотоэлемента на гибкую пленку. Потом эту пленку можно и резать, и скручивать, то есть делать батареи буквально любых размеров. И стоимость таких батарей будет существенно ниже, нежели кремниевых.

Что такое садовые фонари на принципе солнечных батарей

Неправильным будет не упомянуть и это чудо техники. Сегодня немалой популярностью пользуются красивые экологичные фонари для сада на солнечных батареях. Это очень удобно – фонари освещают садовую территорию, к, а лишней электроэнергии вы при этом не тратите.

А принцип работы этих фонарей прост. В верхнюю часть фонаря вмонтирована фитопластина, осуществляется улавливание и последующее преобразование солнечной энергии. Накапливается она в небольшом аккумуляторе, расположенном в основании фонарика. И расход той энергии, что накопилась, осуществляется поздним вечером и ночью. Очень удобно!

Солнечные батареи (видео)

Солнечная батарея (либо фотобатарея) преобразовывает энергию солнечных лучей в электрическую. Она может использоваться сразу же, либо накапливаться. В производстве несколько видов батарей, отличающихся мощностью и стоимостью. Но процесс будет только совершенствоваться, потому стоит надеяться на быстрый прогресс в этой области.

Отличного выбора!

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 5.00 (1 Голос)

Комментарии   

0 #2 Даниил 18.02.2018 07:18
У меня мечта иметь свой собственный источник энергии, но в быту я смотрю редко эти батареи используют, так как вещь пока очень дорогая, надеюсь в будущем ситуация изменится и солнечные батареи будут выпускать для массового использования.
Цитировать
0 #1 Лера 28.06.2017 18:44
А почему плиты из аморфного кремния встречаются редко? у них какие-то существенные недостатки? И еще вопрос: каким образом можно регулировать температуру при использовании солнечных батарей?
Цитировать

Добавить комментарий

ЗАКРЫТЬ РЕКЛАМУ