Суть явления


Солнечная батарея имеет основой фотоэлементы, которые соединены параллельно и последовательно. Они расположены на каркасе из материалов, не проводящих ток.


Принцип работы солнечной батареи основывается на фотогальваническом эффекте. Еще в 1839г. опыты А. Э. Беккереля дали возможность понять, что лучистую солнечную энергию можно преобразовать в электрическую. Для этого нужны особые полупроводники, которые и назвали фотоэлементами. Они состоят из двух слоев, имеющих разную проводимость.


К слоям с двух сторон припаиваются контакты, используемые, чтобы подключать внешнюю цепь. Катодом выступает слой, имеющий электронную проводимость (n-проводимость). Роль анода играет p-слой, обладающий дырочной проводимостью.


В n-слое ток образуется движением электронов, «выбиваемых» попаданием на них света. В p-слое ток создают движения «дырок». Последний термин означает атом, потерявший электрон. Перескакивание электронов от «дырки» к «дырке» и создает их условное «движение».


На стыке обеих слоев образуется p/n-переход. Получается своеобразный диод, он создает разность потенциалов, вследствие попадания солнечных лучей.


Физический механизм действия


Когда свет падает на n-слой, фотоэффект создает свободные электроны. Они приобретают такую энергию, что могут «перепрыгивать» потенциальный барьер n/р-перехода. Концентрация «дырок» и электронов меняется и создается разность потенциалов. Когда замкнуть внешняя цепь замыкается, через нее начинает идти ток.


Разность потенциалов, а значит – ЭДС, которую способен создать фотоэлемент, зависит от нескольких аспектов. Это интенсивность излучения солнца, площадь элемента, КПД батареи, а также ее температура. Основой фотоэлементов является кремний. Он имеет самый лучший КПД из всех известных материалов.


Солнечные батареи


Разность потенциалов, которая создается одним элементом, слишком мала для практического использования. Поэтому фотоэлементы соединяют вместе. Так и получают солнечные батареи. Помимо этого, сборка фотоэлементов покрывается защитными слоями из пластика, стекла, полимерных пленок. Это делается для того, чтобы предохранить хрупкий кремний.


Главная рабочая характеристика солнечных батарей - это пиковая мощность, измеряемая в Ваттах. Она указывает выходную мощность конструкции при оптимальных условиях.


Смотрите также по теме:

Как сделать квартиру теплее

Когда в квартире уютно и тепло, то и настроение соответствующее, и опасность простудиться не грозит. Как добиться того, чтобы любимое жилище было теплым? Вариантов решения этой задачи несколько.


Узлы вентилируемых фасадов

Идея НВФ достаточно простая и основана на облицовке строений на кронштейны, без ущерба для внешних стен, который мог бы им грозить в итоге их отделки не проницаемыми для воздуха материалами.


Просмотров: 2258     Добавлено: 26 - августа - 2012
Добавить в закладки #