Солнечные элементы

Стяжка пола полусухой технологией - до 300 метров идеально ровного пола за 1 день

Фотоэлементы могут преобразовывать энергию электромагнитного излучения в электрическую. Принцип действия построен таким образом, что не требует внешнего напряжения. Впервые такие элементы были приставленные в разработках 1926 года. В качестве проводника использовалась окислённая медь. Позже в применение введены кремниевые фотоэлементы, которые обрели название солнечных. Уже в 1958 году разработчиками США и СССР были запущены в работу спутники, которые использовали солнечные батареи.

Виды солнечных элементов

К видам солнечных элементов относят: гибридные, тонкопленочные, монокристаллические и поликристаллические. Определения вида зависит от технологии изготовления.

Для поликристаллических элементов необходимы заготовки квадратного сечения, что производятся путем охлаждения сплава кремния. Поверхность таких ячеек черного неоднородного цвета и структуры. Такая текстура объясняется наличием кристаллов случайной ориентации. Стоимость поликристаллического элемента намного дешевле в сравнение с другими. Затратная часть на изготовление сокращена за счет выращивания поликристаллов.

Монокристаллические элементы дороже, они изготовляются с кремния высокого качества с наименьшим количеством примесей. Температура выращивания монокристаллов около 1300 градусов, их форма напоминает многоугольник. В отличие от первого вида структура кристалла отличается однотонной и однородной поверхностью синего цвета.

«Гибкие панели» - такое название обрели тонкоплёночные солнечные элементы. Изготовление такого вида ячеек происходит при температуре не больше 300 градусов и напыление производится на металлическую поверхность, пластик или стекло. Напыление не равномерное и кристаллы направлены в разные стороны. Толщина элементов не большая и соответственно они имеют не «заоблачную» стоимость.

Изготовление гибридных элементов отличается напылением тонкого аморфного проводника.

Принцип действия солнечных элементов

Принцип действия фотоэлементов – это излучение электронов под воздействием света. Солнечный элемент, на который попадает свет, создает электродвижущую силу. Значение ее возрастает в зависимости от силы падающего света. Отдаваемый источник тока напрямую зависит от вида солнечного элемента и размера используемой ячейки, о которых мы говорили раньше.

Нагрузка на фотоэлемент предусматривает падение напряжения. Солнечные электростанции снабжаются буферными аккумуляторами, во избежание непредвиденных ситуаций. Причиной установки запасной батареи является зависимость от погодных условий.

Поликристаллические солнечные элементы известны неоднородным размещением кристаллов, и учитывая такое свойство, стоит заметить, что при попадание прямых лучей солнечного света эффективность снижается. Взяв во внимание особенности характеристик, можно сделать вывод о нецелесообразности установок данного вида в некоторых случаях.

Монокристаллические солнечные элементы, как раз наоборот целесообразно ориентировать на прямые лучи солнца, выработка в таком случае увеличивается. Большим достоинством в использовании монокристаллических элементов, является бесперебойная работа при минусовых температурах и небольшой облачности.

Рассматривая тонкопленочные элементы, главным достоинством можно отметить простоту в монтаже на изогнутых конструкциях. К сожалению, недостатков намного больше, первым из них является размер установочной панели (используются большие полотна для напыления), при использовании в монтаже огромной площади результат работы будет минимален. О маленьком сроке эксплуатации говорит статистика, где указано, что за два года эффективность падает приблизительно на 20%.

Применение солнечных элементов изначально разрабатывалось для космической промышленности. Солнечные аккумуляторы являются главным источником питания на космических аппаратах. Особая эффективность использования доказана при полетах от Земли к Солнцу, ведь мощность батареи значительно растет.

Целесообразность применения

Взяв во внимание питание элементов солнечными лучами, стоит сказать, что целесообразным будет их применение в тропических и субтропических регионах, где часы солнечного сияния намного больше, нежели в нашей стране. При описанных условиях можно решить проблему энергоснабжения жилых домов. В городах использование солнечных элементов приемлемо в подзарядке машин и освещении улиц. Хотелось бы отметить, что сфера применения с каждым годом растет и развивается, появляются новые более мощные и неуязвимые солнечные элементы. Инновационные разработки позволяют расширить область применения.

Ваша благодарность за мою статью это клик по любой кнопке ниже. Спасибо!