Принципът на действие на слънчевата батерия и нейното устройство

Сравнително наскоро идеята за самостоятелно предоставяне на частни домове с електричество бе смятана за фантастична. Днес това обективна реалност.

Принцип на действие слънчева батерия се основава на факта, че в две силиконови вафли, покрити с различни вещества (бор и фосфор), възниква електрически ток под влияние на слънчевата светлина. В плочата, която е покрита с фосфор, се появяват свободни електрони. Липсващите частици се образуват в тези плочи, които са покрити с бор. Електроните започват да се движат под влиянието на слънчевата светлина. По този начин се образува електрически ток в слънчеви батерии. Тънките ядра от мед, с които всяка батерия е покрита, се изваждат от нея с ток и се насочват към крайната цел.

С една табела можете да захранвате малка крушка. Заключението се предлага. За да се гарантира, че слънчевите панели осигуряват на къщата електричество с достатъчно мощност, е необходимо площта им да е доста голяма.

Силиконови механизми

Така че принципът на работа на слънчевата батерия е разбираем. Токът се генерира от действието на ултравиолетова светлина върху специални табели. Ако като материал за създаване на такива плочи се използва силиций, батериите се наричат ​​силициеви (или силициеви).

Такива плочи изискват много сложни производствени системи. Това, от своя страна, оказва силно влияние върху цената на продуктите.

силиций слънчеви батерии има различни видове.

Еднокристални преобразуватели

Панелите са със скосени ъгли. Цветът им винаги е чисто черен.

Ако говорим за монокристални преобразуватели, принципът на работа на соларните клетки може да бъде кратко описан като средно ефективен. Всички клетки от фоточувствителни елементи на такава батерия са насочени в една посока. Това ви позволява да постигнете най-висок резултат сред тези системи. Ефективността на батериите от този тип достига 25%.

Недостатъкът е, че такива панели винаги трябва да са обърнати към слънцето.

Ако слънцето се крие зад облаците, пада до хоризонта или все още не се е изкачило, батериите ще произведат ток с доста слаба мощност.

поликристални

Плочите на тези механизми са винаги квадратни, тъмносини. Съставът на тяхната повърхност включва нееднородни силиконови кристали.

Ефективността на поликристалните батерии не е толкова висока, колкото тази на монокристалните модели. Тя може да достигне 18%. Този дефект обаче се компенсира от заслугите, които ще бъдат разгледани по-долу.

Принципът на действие на този тип слънчева батерия позволява да се произвеждат не само от чист силиций, но и от вторични материали. Това обяснява някои от дефектите, които се срещат в оборудването. Отличителна черта на механизмите от този тип е, че те могат ефективно да генерират електрически ток дори при облачно време. Това полезно качество ги прави незаменими в местата, където дифузната слънчева светлина е често срещано ежедневие.

Аморфни панели от силиций

Аморфните панели са по-евтини от други, това определя принципа на слънчевата батерия и нейното устройство. Всеки панел се състои от няколко тънки слоя силиций. Те се правят чрез напръскване на частици от материал във вакуум върху фолио, стъкло или пластмаса.

Ефективността на панелите е много по-малка от тази на предишните модели. Тя достига 6%. Силиконовите слоеве бързо изгарят на слънце. В рамките на шест месеца от използването на тези батерии, тяхната ефективност ще спадне с 15%, а понякога и с всички 20.

Две години работа ще изчерпи напълно ресурса на активните вещества и панелът ще трябва да бъде променен.

Но има две предимства, поради които тези батерии все още купуват. Първо, те работят дори и при облачно време. На второ място, както вече беше споменато, те не са толкова скъпи, колкото другите възможности.

Фотоакумулатори от хибриден тип

Аморфният силиций е основата за разположението на микрокристалите. Принципът на слънчевата батерия го прави подобен на поликристален панел. Разликата между батериите от този тип е, че те могат да генерират електрически ток с по-голяма мощност при условия на разсеяна слънчева светлина, например на залез слънце или на зазоряване.

Освен това батериите работят под въздействието не само на слънчевата светлина, но и на инфрачервения спектър.

Полимерни филмови слънчеви конвертори

Тази алтернатива на силиконовите панели има всички шансове да заеме водеща позиция на пазара на соларни клетки. Те приличат на филм, състоящ се от няколко слоя. Сред тях може да се отдели мрежа от алуминий проводници, полимерен слой от активното вещество, органичен субстрат и защитен филм.

Такива фотоклетки, комбинирани помежду си, образуват слънчева батерия от типа на ролка. Тези панели са по-леки и по-компактни от тези на силиций. Когато се произвеждат, скъпият силиций не се използва и производственият процес сам по себе си не е толкова скъп. Това прави платката по-ниска от всички останали.

Принципът на слънчевата батерия прави тяхната ефективност не прекалено висока.

Тя достига 7%.

Процесът на производство на панели от този тип се свежда до многослойно отпечатване върху фотоклетката. Производството е организирано в Дания.

Друго предимство е възможността да изрежете барабанна батерия и да я нагласите на всякакъв размер и форма.

Само минус. Батериите са започнали да произвеждат, така че все още не е лесно да ги получите. Но има основания да се смята, че тези елементи бързо ще спечелят добре заслужена добра репутация сред потребителите, което ще даде възможност на производителите да установят производство в по-голям мащаб.

Отопление от слънчеви къщи

Принцип на действие слънчева батерия за отопление на дома кардинално ги отличава от всички устройства, описани по-горе. Това е съвсем различно устройство. Описанието е показано по-долу.

Основната част от отоплителната система, която работи върху слънчевата енергия, е колектор, който получава своята светлина и я превръща в кинетична енергия. Площта на този елемент може да варира от 30 до 70 квадратни метра.

За закрепване на колектора се използва специална техника. Между плочите се свързват метални контакти.

Следващият компонент на системата е котел за съхранение. Тя превръща кинетичната енергия в топлинна енергия. Участва в отоплителна вода, чиято мощност достига до 300 литра. Понякога такива системи се поддържат от допълнителни котли на сухо гориво.

Попълнете соларната отоплителна система, стените и подовите елементи, в които нагрятата мед преминава през тънки медни тръби, разпределени на цялата им площ. Поради ниската температура на стартиране на панелите и равномерността на топлопреминаването, помещението се загрява достатъчно бързо.

Как действа слънчевото отопление?

Нека да разгледаме по-отблизо принципа на работа на слънчевите клетки от ултравиолетова светлина.

Има разлика между температурата на колектора и елемента за съхранение. Топлоносителят, който най-често е вода, в който се добавя антифриз, започва да циркулира около системата. Работата, извършвана от течността, е точно кинетичната енергия.

Тъй като течността преминава през слоевете на системата, кинетичната енергия се превръща в топлина, която се използва за отопление на къщата. Този процес на циркулация на превозвача осигурява място с топлина и ви позволява да го запазите по всяко време на деня или годината.

Така че, разбрахме принципа на слънчевите клетки.