Як працює сонячна батарея?

Сьогодні нікого вже не дивує фотоелемент на задній кришці мобільного телефону, який заряджає пристрій від сонячних променів.

Побачивши сонячні батареї, ніхто не здивуватися, адже цей вид видобутку енергії вже давно став звичним.

Про те, що електрику можна виробляти використовуючи енергію сонця знає кожен, і далеко не всі розуміють як насправді це працює.

Принцип роботи пристрою.

Джерела живлення, які використовують сонячну енергію виготовляються з ланцюга фотоелементів, спеціальних пристроїв з напівпровідників, здатних перетворювати енергію сонячних променів в електричний струм.

Це властивість назвали фотоелектричним ефектом. Сам фотоелемент складений з пари робочих шарів з речовинами різної провідності.

Один шар «катод» або n-шар складається з речовин в атомах яких присутні «зайві» електрони, а другий шар «анод» або р-шар з речовини в якому в атомах електронів «бракує».

Під впливом сонячних променів вільні електрони «вибиває» з катода і переходять в «анод», потім проходячи через навантаження, наприклад акумулятор, повертаються назад. Так і виникає електричний струм.

Найчастіше фотоелементи роблять на основі кремнію. Однак створення таких елементів процес дуже витратний і тому сучасні технології переходять на дешевші альтернативні сполуки:

  • кадмію
  • індію
  • міді
  • галію

Пристрій сонячної батареї.

Окремі фотоелементи кріпляться на каркас батареї або сонячна панелі, таким чином, що, при виході з ладу одного з елементів, його можна було легко замінити. Це робить пристрій стає більш надійним і його ремонт обходиться набагато дешевше.

Захист від механічних пошкоджень тендітних пластин забезпечує прозорий пластик або міцне скло яким покривають робочу частину батареї. Вкрай важливо щоб скло пропускало достатньо світла і не знижувало потужність батареї.

Сфера застосування.

Сонячні батареї використовуються все частіше як джерела альтернативної енергії, проте є прецеденти коли використання цих батарей дозволяло забезпечити електрикою цілі підприємства і селища без застосування звичних джерел живлення, що працюють на вуглеводнях.

Сонячні батареї використовують для забезпечення енергією житлових будинків, для підзарядки акумуляторів автомобілів і спецтехніки, як джерела енергії в місцях де застосування звичних джерел харчування утруднено (наприклад, космос або дослідницькі експедиції), в побутовій техніці, для зарядки акумуляторів телефонів і різних приладів.

Важко сказати, чи зможе сонячна енергія стати основним видом енергії для людей, але те, що розвиток технологій призведе до того, що сонячні батареї будуть використовуватися для отримання енергії все більше і більше, не викликає ніяких сумнівів.

Також дивіться відео з описом принципу роботи сонячних батарей.

Ссылка на основную публикацию