Немного о солнечных батареях

Как работают солнечные батареи?

Устройство солнечной батареи наглядно демонстрирует, почему ее так называют. Это панель, собранная из фотоэлектрических преобразователей. Солнечный свет она преобразует в электроток. Известны такие батареи уже много лет, их конструкция и материалы исполнения совершенствуются по сей день, чтобы еще больше поднять эффективность (КПД) и снизить стоимость. Солнечных батарей больше всего используется в жарких регионах, где интенсивность освещения обеспечивает максимум напряжения и выходного тока. Это недешевое удовольствие, но в определенных условиях иметь такую электростанцию оказывается намного выгоднее, чем прокладывать кабель или носить собой аккумулятор.

Принцип работы солнечной батареи находит применение и в северных широтах, потому что морозы сильно уменьшают эффективность топливной альтернативы: чем больше минус на градуснике – тем слабее греет. Для фотоэлементов важна лишь интенсивность излучения. И пусть яркость невелика, достаточно широкие панели все равно аккумулируют энергию в нужных количествах, особенно если их правильно расположить, относительно солнца.

Работа солнечных батарей во многом зависит от технологии изготовления. Типичная панель для солнечной электростанции делается на металлической пластине: два слоя кремния, сверху стекло и ребра жесткости. Такие панели используются для стационарных установок и солнечных электростанций (для дома, для дачи или городского электроснабжения).

Портативная (складная) солнечная батарея имеет тот же принцип работы, только изготавливается, как правило, на тканевой основе и состоит из нескольких отдельных модулей, соединенных между собой гибкими шлейфами. Благодаря такой конструкции панель является мобильной, в сложенном состоянии без труда помещается в сумку или карман рюкзака. Это солнечные батареи широко используются среди туристов. Лицевая сторона панели покрыта не стеклом, а полимерным материалом. Это увеличивает прочность и снижает вес готового изделия.

И в тех и других солнечных панелях опорная подложка одновременно является и электродом.

Важный момент: производство портативных туристических солнечных панелей является более затратным по материалам и времени, чем производство обычных жестких панелей. Поэтому, складные солнечные зарядные устройства по определению дороже обычных. Помимо этого, на солнечные батареи цена зависит и от структуры кремния – есть на моно- и поликристаллах. Поликристаллические дешевле, их делают методом литья. Подробнее об отличии поликристаллических от монокристаллических пластин мы расскажем в следующих статьях!

На самом деле, для производства солнечных батарей, чистый кремний не используют – для образования электротока нужны примеси. Обычно это мышьяк для отрицательного электрода и бор для положительного. Также для изготовления солнечных батарей применяется медь, галлий, селен, кадмий и пр.

А есть ли срок годности?

Наверное каждый, кто ищет солнечную батарею, задумывается какой срок службы у солнечных панелей. Ответ простой: все зависит от качества кремния, из которых собрана солнечная панель! Качественные солнечные батареи служат до 25 лет! Это при условии, что панель постоянно круглогодично находится под солнцем! А Вы представьте, какой срок службы у качественной портативной солнечной батареи, которую разворачивают при необходимости несколько раз в месяц, или несколько раз в год!