Как сконструирована солнечная батарея

Поиск альтернативных источников энергии стал едва ли не важнейшей задачей, стоящей перед человечеством. Одним из таких источников неиссякаемой тепло- и электроэнергии является солнечный свет. Солнечные батареи преобразовывают его в электрическую энергию, которую накапливают аккумуляторы и позволяют пользоваться ею и в ночное время. Таким образом, энергия Солнца делает электрообеспечение автономным.

Когда они появились?

Впервые такой способ получения тока изучил Э. Беккерель в середине 19-го века. Его начинания продолжил У. Смит. В 1873-м он сумел получить ток с помощью селеновой пластины, облучая ее солнечным светом. Однако лишь к 50-м гг. двадцатого века элементы, способные преобразовывать энергию Солнца, нашли свое применение и получили общественное признание.

Из чего они сделаны?

Главные составляющие солнечной батареи – это фотоэлементы. Они представляют собой устройство, которое в состоянии перерабатывать некоторую часть солнечного света в электрический ток. В зависимости от силы тока и напряжения, их объединяют в батареи.

Полупроводник, являющийся главной частью элемента батареи, включает в себя две тончайшие пластины кремния со специфическими добавками.

Добавление различных веществ и изменение их концентрации позволяет получить необходимые для материала свойства. Одна из пластин создает избыток валентных электродов, вторая же пластина, напротив, - недостаток. Таким образом, достигается так называемый n- р переход. Образование тока обеспечивается за счет облучения данного элемента в точках соприкосновения. Собранные из таких частей модули, закрывают стеклом со специальным покрытием. Каждый модуль включает в себя столько пластин, сколько их бывает необходимо для выработки нужной мощности. Чаще всего конструкция солнечного генератора составлена из модулей, чья мощность ограничивается всего сотней Ватт.

Основная часть батареи, работающей от солнечной энергии, - это так называемые конструктивные составляющие, или элементы. Они обеспечивают крепление солнечных модулей. Различают три вида таких конструкций: горизонтальная, наклонная и свободностоящая.

• Горизонтальной называют такую конструкцию, которая монтируется на горизонтальных плоскостях.
• Наклонной называют конструкцию, которая делает возможным монтаж солнечной батареи на крыше с любым углом ее наклона.
• Свободно стоящей называют систему, обеспечивающую установку солнечной батареи на, практически, любом типе поверхности.

Производители солнечных батарей делают возможным изменять угол наклона и поворота самой конструкции, что позволяет ей «следовать» вслед за солнцем. Для выполнения этой операции необходимо наличие треккера, именно он является поворотным механизмом. Также важной частью агрегата можно назвать контроллер, он отвечает за поступление от батареи оптимального напряжения для аккумулятора.

Будущее – за солнечной энергией

Современная промышленность сумела наладить выпуск таких солнечных генераторов, которые способны преобразовывать солнечную энергию в электрическую, доводя эффективность своей работы до 24 процентов. Это позволяет снизить стоимость одного киловатта до 25 центов США. По уверениям некоторых специалистов, в 2020 году один киловатт электроэнергии, полученной с помощью промышленных способов, будет стоить меньше десяти евро центов. В то время как стоимость электричества от солнца будет составлять примерно 15 евро центов за киловатт в час. Есть также данные, что ведущие мировые лаборатории смогли создать элементы, которые смогут увеличить эффективность работы солнечных батарей до 43 процентов.