1. Принцип роботи сонячної батареї
2. ККД сонячних батарей
3. фотоелектричні системи
4. Майбутнє сонячних батарей

Колись, за допомогою дзеркал, нагрівали воду, а зараз створюють цілі електростанції на сонячних батареях. Розберемо принцип роботи сонячної батареї, і чому вони так ефективні для отримання енергії.

Фотоелектричні перетворювачі сонячної енергії (ФЕП) - це повна назва сонячних батарей. Принципи їх роботи відомі більш 30 років, але активно впроваджуватися в побуті вони почали лише кілька років тому. Для того щоб правильно підібрати панелі для системи альтернативного забезпечення енергією, необхідно зрозуміти принцип їх роботи.

Принцип роботи сонячної батареї

Панель перетворювача складається з двох тонких пластин з чистого кремнію, складених разом. На одну пластину наносять бор, а на другу фосфор. У шарах, покритих фосфором, виникають вільні електрони, а в покритих бором - відсутні електрони. Під впливом сонячного світла електрони починають рух частинок, і між ними виникає електричний струм. Щоб зняти струм з пластин їх пропаивают тонкими смужками спеціально обробленої міді. Однією кремнієвої пластини вистачить для зарядки маленького ліхтарика. Відповідно, чим більше площа панелі, тим більше енергії вона виробляє.

Спаяні між собою пластини, пропускають УФ промені, ламінують плівкою і кріплять на скло. Скріплені шари укладають в алюмінієву раму.

ККД сонячних батарей

Коефіцієнт корисної дії панелей перетворювача залежить від декількох факторів і для традиційних сонячних батарей не перевищує 25%, хоча зараз, використовуючи систему, що стежить, можна досягти показника і в 40-50%. Ця система влаштована так, щоб батарея поверталася в бік сонця. Площа батареї безпосередньо впливає на її потужність - перші сонячні батареї, з якими ми познайомилися, були в калькуляторах. Для забезпечення нагріву води буде потрібно мінімум шість панелей встановлених на даху.

Також ККД залежить від матеріалу модулів. Пластини виготовляють з монокристалічного, полікристалічного і аморфного кремнію і плівок. Найпоширеніші і популярні на сьогодні (завдяки доступній вартості) тонкоплівкові панелі. Вони зроблені з тих же матеріалів, але трохи легше, правда, програють по продуктивності. Максимальний ККД дорівнює 25%.

фотоелектричні системи

Для забезпечення житлом тих енергією сонця одних панелей мало, для цього знадобиться фотоелектрична система (ФЕС). Такі системи бувають трьох типів:

• автономні ФЕС - для окремо розташованих приватних будинків, в нежитловий місцевості
• ФЕС з'єднані з електромережею - частина приладів запитана від ФЕС, а частина - від централізованої електромережі
• резервні ФЕС - використовується тільки в разі відключення централізованого енергопостачання.

ФЕС будь-якого типу обов'язково складається з кабелів, контролера, інвертора і акумулятора.

Майбутнє сонячних батарей

За даними досліджень екологів і геологів, запасів нафти і газу залишилося ще років на 100. Джерела природної енергії (води, вітру і сонця) невичерпні.

У передових європейських країнах забезпечення новобудов альтернативною енергією - прямий обов'язок забудовників вже з 2007 року. У нашій країні ці проекти просуваються завдяки ентузіастам від екології, яке збирає вручну ФЕС з підручних матеріалів. Але таких одиниці, веди самому зробити їх досить складно.

Ряд українських виробників ( «Аванте», «Атмосфера», «Ітнелкон України», «СІНТЕК», «Техно-АС») вже випускають такі панелі і облаштовують ФЕС по всій країні. Вартість продукції, на жаль, в тому ж діапазоні, що і зарубіжні бренди (Buderus, Wolf, Rehau, Vaillant, Viessmann, Chromagen, Ferroli, Rucelf, Solver).