Bateria solară este una sau mai multe panouri plane pe care sunt amplasate modulele solare, care, la rândul lor, constau din celule - fotocelule. O astfel de structură modulară vă permite să selectați parametrii adecvați de alimentare pentru un anumit caz, să ajustați cu ușurință dimensiunea bateriei și să înlocuiți rapid articolele rupte.
Principiul celulelor solare
Lucrările bateriei solare se bazează pe efectul fotovoltaic descoperit de Alexander Edmund Becquerel în 1839. El a stabilit că energia soarelui poate fi transformată în electricitate prin intermediul unor materiale semiconductoare speciale, numite mai târziu fotocelule. Această metodă de generare a energiei electrice este cea mai eficientă, deoarece implică un singur transfer de energie etapă, spre deosebire de metodele care cuprinde etapa de transformare termodinamică - cum ar fi motoarele cu abur solare, unde curentul este generat prin extinderea încălzit vapori de apă soare, dioxid de carbon sau alte termopogloschayuschih similare substanțe.
Structura fotocelulei
Fotoconda constă din două straturi cu diferite tipuri de conductivitate și contacte pentru conectarea la circuitul extern.
Stratul exterior este numit un alt strat (negativ). Se caracterizează prin tipul de conductivitate electronică, care se datorează mișcării electronilor liberi formați ca urmare a distrugerii legăturilor în atom.
Stratul interior, p (pozitiv) are un tip de conductivitate. Aceasta se datorează prezenței în atomi a locurilor cu electroni lipsă - "găuri". Aceste „găuri“ se pot mișca liber sărind peste secvențial atom electroni ¬iz la atom - în locul pereprygnuvshego se formează gaura de electroni, se sare la un electron de la un atom învecinate, creând următoarea gaură, și așa mai departe.
La limita straturilor p și n, se formează o joncțiune pn - o parte a electronilor din transformarea n-stratului în stratul p, respectiv crește numărul de găuri din n-strat. Această difuzie reciprocă duce la formarea unei diferențe de potențial de contact și a unui "strat de blocare", care împiedică trecerea în continuare a electronilor și a găurilor prin limita straturilor.
Mecanism de acțiune
Curentul din fotocelulă variază proporțional cu numărul de fotoni captați. Această cifră depinde de mai mulți factori: intensitatea radiației solare, zona care acoperă celula solară, durata de viață și, desigur, eficiența de proiectare care depinde și de temperatură - conductivitate termică ridicată la picaturile fotocelula.
Prima fotocelula solară a fost creată în 1883 de Charles Fritts de seleniu, acoperită cu aur. Dar această combinație de materiale a arătat rezultate scăzute - un semiconductor transformat în electricitate mai puțin de 1% din radiațiile solare.
În ciuda faptului că siliciul - al doilea element cel mai abundent pe Pământ și rezervele sale sunt uriașe, produsele din acest material sunt destul de scumpe. Acest lucru se datorează procesului laborios de curățare a elementului din impurități și, ca rezultat, prețul ridicat al siliciului pur. Prin urmare, căutarea unor materiale mai ieftine este continuă, nu inferioară în ceea ce privește caracteristicile fizice și calitatea. Promisiuni sunt fotocelulele fabricate din compuși de cupru, indiu, seleniu, galiu, cadmiu.
Celulele bateriei solare (fotocelule) sunt legate între ele și acoperite cu straturi de materiale transparente de protecție din sticlă, plastic, diverse tipuri de filme. Aceste structuri auxiliare ajută la protejarea dispozitivelor fragile împotriva deteriorării și a contaminării.
Principala caracteristică a modulului solar este puterea maximă, măsurată în wați (wați). Această caracteristică arată modulul de alimentare în condiții optime - la radiația solară maximă la 1 kW / m2, temperatura cea mai eficientă de 25 gradeC și spectrul solar, la latitudinea de 45 ° (AM1,5). Dar, în condiții normale, este posibil să se realizeze această cifră este extrem de rar - iluminarea este în general mai mică, iar unitatea se încălzește în timpul funcționării într-o zi insorita este mult mai mare decât temperatura specificată - 60-70 ° C.
Datorită modularității designului bateriei, curentul și puterea acestuia pot fi ajustate în condiții specifice de mediu, crescând sau scăzând numărul de module din panou.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: