Принцип роботи сонячної фотоелектричної панелі

На сьогоднішній день більше 2 мільярдів людей на планеті все ще залежать від газу, дрів і газу для приготування їжі і обігріву приміщень. Це призводить до значних негативних наслідків для здоров'я, довкілля і економічного розвитку.

Зараз впровадження нетрадіционних джерел енергії, автономних і децентралізованних, вигідніше, як з економічної, так і з екологічної точки зору. Викопне паливо стає джерелом енергії минулого, яке не може забезпечити  розвиток людства в довгостроковій перспективі. Сьогодні в майбутнє сміливо просуваються інші форми енергії, одна з яких – ЕНЕРГІЯ СОНЦЯ.

Центральна Європа  – сонячний регіон, тому використання сонячних фотоелектричних панелей тут, особливо актуально.

Сонячна фотоелектрична система  - це сонячна електростанція, в якій використовується спосіб прямого перетворення сонячного випромінювання в електричну енергію. Установка складається з набору сонячних модулів - панелей, які розміщуються на опорній конструкції або даху житлового будинку, акумуляторної батареї, регулятору заряду-разряду акумулятора, і інвертора, на випадок, коли необхідно мати напругу змінного струму.

Основним компонентом для побудови фотоелектричних систем  є сонячні  панелі. Вони збираються з окремих сонячних елементів, принцип роботи яких побудований на основі явища внутрішнього фотоефекту в напівпровідниках. У фотоелектричних перетворювачах сонячної енергії використовується кремній з добавками інших елементів, створюючих структуру з р-n-переходом. Причому товщина напівпровідника не перевищує 0,2 – 0,3 мм.

Виділяють 2 типи фотоелектричних систем: автономні і сполучені з електричною мережею. Станції другого виду віддають надлишки електричної енергії в мережу, яка служить резервом в разі виникнення внутрішнього дефіциту електричної енергії. Наприклад, агрегат для дачного будиночку може складатися з двох фотоелектричних панелей загальною потужністю 100 Вт і акумуляторної батареї на 100 ампер/годин. Така установка може виробляти досить енергії для освітлення, роботи телевізора, маленького холодильника і насосу для поливу.

Сонячні фотоелектричні системи володіють такими переваг:

• Їх робота технічно дуже проста, немає частин, що обертаються, і немає потреби в експлуатаційному  обслуговуванні, окрім періодичного очищення поверхні сонячних панелей.
• Сонячні панелі виробляють електроенергію, яка може запасатися в акумуляторних батареях і споживатися залежно від ємкості акумуляторної батареї.
• Вироблення електричної енергії фотоелектричним процесом абсолютно безшумне і не випускає жодних вуглекислотних і інших токсичних випарів.
• Фотоелектричні сонячні панелі необхідні і незамінні у важкодоступних і видалених районах, де створення ліній електропередач економічно невигодно.

Кремній, з якого виготовляються сонячні елементи, називають “нафтою 21-го століття”. Розрахунки показують, що сонячний елемент з ККД 15 %, на яких пішло 1 кг кремнію, за 30 років служби можуть виробити 300 Мвт*год електроенергії. Рівну кількість електроенергії можна отримати, витративши 75 т нафти (з врахуванням ККД теплоелектростанцій 33 % і теплотворній здатності нафти 43,7 Мдж/кг). Таким чином, 1 кг кремнію виявляється еквівалентний 75 т нафті.

В завершення коротке відео про те, як працює фотоелемент.