Как устроена солнечная батарея

Работа гелиопанелей основана на явлении фотоэффекта. Для преобразования света в электроэнергию лучше всего подходят полупроводники. Они бывают двух типов, обладающие проводимостью p-типа и n-типа. В первом наблюдается недостаток свободных электронов, во втором их избыток. При контакте таких областей образуется p-n переход, в котором избыточные электроны стремятся перейти в другую область, где их не хватает.

Световые лучи играют роль силы, обеспечивающей диффузию электронов. Затем они возвращаются, по пути проходя через нагрузку (чаще всего аккумулятор). Фотоэлемент представляет собой пластину из полупроводникового материала, разные стороны которой представляют собой катод и анод, разделенные p-n переходом.

Большинство фотоэлементов изготавливаются из кремния. У них наибольшая эффективность (до 25%), но высокая цена. Кремний может быть поликристаллическим или монокристаллическим. В первом случае отдача ниже, поскольку невелика длина свободного пробега электронов, что компенсируется более низкими затратами.

Из чего состоят солнечные модули

Устройство, позволяющее получать электроэнергию из света, состоит из следующих компонентов:

  • фотоэлементы, объединенные в матрицу и закрепленные на специальном каркасе;
  • защитное стекло или прозрачный пластик;
  • аккумулятор:
  • устройство, контролирующее его зарядку;
  • инвертор. Его назначение — преобразование постоянного тока от фотоэлементов в переменный, с нужным для потребителя напряжением, и частотой.
  • стабилизатор напряжения.

Известно, что эффективность гелиопанелей имеет максимальную величину, когда солнечные лучи падают на поверхность под прямым углом. Для этого применяются устройства, ориентирующие поверхности панели вслед за движением солнца. Их называют солнечными трекерами. Их применение ограничено. Понятно, что крышу дома, на которой установлены солнечные модули, никуда не повернешь.

Панели объединяются в единую цепь. Чем больше составляющих в такой цепи, тем больше мощность устройства. При приобретении панелей следует подбирать количество фотоэлементов, которого будет достаточно для того, чтобы обеспечить электроэнергией данный объект. Необходимо учитывать, что в зимнее время эффективность гелиопанелей снижается больше чем в 2 раза, и не превышает 10%.

Приобрести недорогие солнечные панели можно в компании «Exmork», которая более 15 лет занимается производством, оптовой и розничной реализацией энергосистем различного профиля.

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика