Сонячні батареї

Сонячні батареї - кілька об'єднаних фотоелектричних перетворювачів (фотоелементів) - напівпровідникових пристроїв, прямо перетворюючих сонячну енергію в постійний електричний струм.

Великі сонячні установки, що використовують висококонцентрований сонячне випромінювання в якості енергії для приведення в дію теплових і ін. машин (паровий, газотурбінної, термоелектричної та ін.), Називаються геліоелектростанції (ГЕЕС).

В відміну від сонячних колекторів, які виробляють нагрівання матеріалу-теплоносія, сонячна батарея виробляє безпосередньо електрику.

Виробництво фотоелектричних елементів і сонячних колекторів

розвивається швидкими темпами в самих різних напрямках. Сонячні батареї бувають різного розміру: від вбудованих в мікрокалькулятори до займають дахи

автомобілів і будівель.

Історія виникнення сонячних батарей

25 квітня 1954, фахівці компанії Bell Laboratories заявили про створення перших сонячних батарей на основі кремнію для отримання електричного струму.

17 березня 1958 році, в США був запущений перший супутник з сонячними батареями - Vanguard 1.

Принцип роботи сонячних батарей

За принципом роботи сонячна батарея являє собою фотоелектричний генератор постійного струму, який використовує ефект перетворення променевої енергії в електричну. Точніше, у сонячних батареях використана властивість напівпровідників на основі кристалів кремнію.

Технічні характеристики сонячних батарей

Як і будь-який технічний пристрій, сонячна батарея має свої експлуатаційні й технічні характеристики, які відрізняються для різних моделей, різних виробників, але з досить невеликою різницею.

При площі сонячної батареї приблизно 0,2м2 потужність модуля становить приблизно 10Вт. Напруга при максимальному навантаженні – близько 25В. Струм короткого замикання становить близько 500мкА. Вага такого модуля близько 2кг. Приблизний ККД сонячної батареї – від 14 до 18%. Термін служби такої пластини не менше 25 років.

Сонячна батарея взимку буде неефективна. У той же час не можна не помітити й

очевидні переваги:

•тривалий термін служби;•незалежність від технічних неполадок енергогенеруючої організації;•низька імовірність поломки сонячної батареї;•немає необхідності постійно її обслуговувати•безкоштовність самої енергії (правда після того як у систему були вкладені чималі кошти).

Недоліки сонячних батарей Недоліків у сонячних батарей як джерела енергії не так вже і багато, але вони, на жаль, досить переконливі й конкретні:

•висока вартість і, як наслідок, тривалий строк окупності;•залежність від погодних умов;•низький ККД у порівнянні із традиційними джерелами енергії;•неможливо використання для приладів, що споживають велику потужність.

Переваги й ефективність батарейНезважаючи на порівняно низький ККД сонячна батарея є найбільш ефективним джерелом електрики серед альтернативних і автономних джерел енергії. Однак через досить високу вартість сонячної батареї, а головне залежності від погодних умов, їх у більшості випадків позиціонують не як основне, а як додаткове джерело енергії. Це зумовлено двома причинами, досить високою вартістю самих сонячних батарей, і порівняно невеликим виходом енергії з одиниці площі.

Має сенс застосування сонячної електростанції й у тому випадку, коли необхідно забезпечити безперебійне живлення якої-небудь системи, наприклад, охоронної сигналізація або комп’ютерної мережі. Звичайно, рентабельність і окупність систем на основі сонячних батарей тим вище, чим більше сонячних днів у році в певній місцевості, наприклад, у південних районах, у Криму, на високогірних плато й курортах, де небо більшу частину дня чисте від хмар.

Тому для отримання більш істотної потужності сонячні панелі поєднують у міні-електростанції. Із сонячної батареї площею 10м2, можна отримувати вже більш 1кВт енергії, що може забезпечити роботу комп’ютера, телевізора, кількох лампочок. У цілому, для будинку, де живе 3-4 людини (необхідна потужність 200-300кВт на місяць), у світлий час доби й теплу пору року буде достатньо сонячних батарей площі 20м2.

Значення сонячних батарей для екології в цілому

Для спалювання палива в теплових машинах витрачається велика кількість кисню. На згоряння різноманітного палива витрачається від 10 до 25% кислю,які виробляють зелені рослини.Теплові машини не тільки спалюють кисень, а й викидають в атмосферу еквівалентні кількості оксиду карбону (вуглекислого газу).

Згоряння палива в топках промислових підприємств майже ніколи не буває повним,тому відбувається забруднення повітря золою,пластівцями сажі. Нині в усьому світі енергетичні установки викидають в атмосферу щороку 200-250 млн тонн золи і близько 6 млн тонн сульфуру(SO2).В усіх країнах світу з розвинутою промисловістю ведуться роботи щодо зниження і повної ліквідації забруднення повітря.

Я вважаю, що використання сонячних батарей допоможе зберегти екологію і допомогти навколишньому середовищу. Нехай сонячні батареї не є дешевим товаром,але гроші які будуть вкладені в таку установку повернуться і допоможуть заощадити. Також це вагомий вклад в наше з вами майбутнє .

Дякую за увагу