Cum funcționează panourile solare și ce echipamente sunt. Mecanismul fizic de acțiune. Panourile solare pot fi folosite aproape peste tot

Bateriile solare sunt deja folosite pentru a alimenta o mare varietate de echipamente: de la gadgeturi mobile la vehiculele electrice. Veți afla din acest articol cum funcționează, ce sunt și de ce sunt capabile bateriile solare moderne.

Istoria creației

Din punct de vedere istoric, panourile solare sunt a doua încercare a umanității de a valorifica energia nelimitată a Soarelui și de a o face să funcționeze în beneficiul său. Primii care au apărut au fost colectoarele solare (centrale solare termice), în care electricitatea este generată de apa încălzită până la punctul de fierbere sub lumina concentrată a soarelui.

Panourile solare produc electricitate direct, ceea ce este mult mai eficient. La transformarea directă se pierde semnificativ mai puțină energie decât la transformarea în mai multe etape, ca și la colectoare (concentrarea razelor solare, încălzirea apei și eliberarea aburului, rotația turbinei cu abur și numai la sfârșit generarea de energie electrică de către un generator). ).

Panourile solare moderne constau dintr-un lanț de fotocelule - dispozitive semiconductoare care transformă energia solară direct în curent electric. Procesul de transformare a energiei solare în curent electric numit efect fotoelectric.

Acest fenomen a fost descoperit de fizicianul francez Alexandre Edmond Becquerel la mijlocul secolului al XIX-lea. Prima fotocelulă funcțională a fost creată o jumătate de secol mai târziu de omul de știință rus Alexander Stoletov. Și deja în secolul al XX-lea, efectul fotoelectric a fost descris cantitativ de Albert Einstein, care nu necesită introducere.

Principiul de funcționare

Un semiconductor este un material ai cărui atomi fie au electroni suplimentari (tipul n) fie, dimpotrivă, îi lipsesc (tipul p). În consecință, o fotocelulă semiconductoare este formată din două straturi cu conductivități diferite. Un strat n este folosit ca catod, iar un strat p este folosit ca anod.

Electronii în exces din stratul n își pot părăsi atomii, în timp ce stratul p captează acești electroni. Sunt razele de lumină care „elimină” electronii din atomii stratului n, după care zboară în stratul p pentru a ocupa spațiile goale. În acest fel, electronii rulează în cerc, părăsind stratul p, trecând prin sarcină (în în acest caz, acumulator) și revenirea la stratul n.

Primul material fotovoltaic din istorie a fost seleniul. Cu ajutorul acestuia au fost produse fotocelule la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea. Dar având în vedere eficiența extrem de scăzută (mai puțin de 1 la sută), au început imediat să caute un înlocuitor pentru seleniu.

Productie in masa panouri solare a devenit posibilă după ce compania de telecomunicații Bell Telephone a dezvoltat o celulă solară pe bază de siliciu. Rămâne în continuare cel mai comun material în producția de celule solare. Adevărat, purificarea siliciului este un proces extrem de costisitor și, prin urmare, încetul cu încetul se încearcă alternative: compuși de cupru, indiu, galiu și cadmiu.

Este clar că puterea fotocelulelor individuale nu este suficientă pentru a alimenta aparate electrice puternice. Prin urmare, ele sunt combinate în circuit electric, formând astfel o baterie solară (un alt nume este un panou solar).

Fotocelulele sunt atașate de cadrul bateriei solare în așa fel încât în ​​caz de defecțiune să poată fi înlocuite pe rând. Pentru a proteja împotriva expunerii factori externiîntreaga structură este acoperită cu plastic rezistent sau geam securizat.

Soiuri existente

Bateriile solare sunt clasificate în funcție de puterea energiei electrice generate, care depinde de suprafața panoului și de designul acestuia. Puterea razelor solare la ecuator ajunge la 1 kW, în timp ce în zona noastră pe vreme înnorată poate scădea sub 100 W. Să luăm ca exemplu in medie(500 W) și în calculele ulterioare vom construi pe ea.

Celulele solare amorfe, fotochimice și organice au cel mai mic coeficient de conversie fotoelectrică. Pentru primele două tipuri este de aproximativ 10 la sută, în timp ce pentru cele din urmă este de doar 5 la sută. Aceasta înseamnă că, cu o putere a fluxului solar de 500 W, un panou solar cu o suprafață de un metru pătrat va genera 50 și, respectiv, 25 W de energie electrică.

Spre deosebire de tipurile de fotocelule menționate mai sus, celulele solare bazate pe semiconductori de siliciu acționează. Un coeficient de conversie fotoelectrică de 20%, iar în condiții favorabile, chiar și 25% este obișnuit pentru ei. Drept urmare, puterea unui contor panou solar poate ajunge la 125 W.

Doar soluțiile bazate pe arseniura de galiu pot concura în putere cu bateriile solare cu siliciu. Folosind această conexiune, inginerii au învățat să creeze celule solare multistrat cu un PFC de peste 30% (până la 150 W de electricitate cu metru patrat).

Dacă vorbim despre zona bateriilor solare, atunci există atât „plăci” miniaturale cu o putere de până la 10 W (pentru transport frecvent), cât și „foi” largi de 200 W sau mai mult (în special pentru utilizare staționară).

Performanța panourilor solare poate fi afectată negativ de o serie de factori. De exemplu, odată cu creșterea temperaturii, coeficientul de performanță al fotocelulelor scade. Acest lucru se întâmplă în ciuda faptului că panourile solare sunt instalate în țările calde și însorite. Se dovedește a fi un fel de sabie cu două tăișuri.

Și dacă întuneci o parte a panoului solar, atunci fotocelulele inactive nu numai că nu mai produc energie electrică, ci devin și o sarcină suplimentară, dăunătoare.

Cei mai mari producători

Liderii în producția globală de celule solare sunt Suntech, Yingli, Trina Solar, First Solar și Sharp Solar. Primele trei reprezintă China, al patrulea – SUA, iar a cincea, după cum ați putea ghici, este o divizie a corporației japoneze Sharp.

Compania americană First Solar nu numai că produce panouri solare, ci este și direct implicată în proiectarea și construcția centralelor solare. , care se află în Arizona, SUA, este opera inginerilor First Solar.

Cea mai mare centrală solară din Ucraina, Perovo, a fost construită și furnizată cu panouri solare de către compania austriacă Activ Solar.

Compania chineză Suntech a devenit faimoasă pentru pregătirea unui stadion de fotbal numit „Cuibul de păsări” la Beijing pentru Jocurile Olimpice de vară din 2008. Electricitatea generată pe tot parcursul zilei cu ajutorul panourilor solare este stocată și apoi folosită pentru iluminarea stadionului, udarea gazonului de pe terenul de fotbal și operarea echipamentelor de telecomunicații.

concluzii

Cu doar două decenii în urmă, microcalculatoarele cu fotocelule păreau o curiozitate, ceea ce făcea posibil să nu-și schimbe „bateria buton” ani de zile. Acum Celulare cu încorporat coperta din spate Panoul solar nu surprinde pe nimeni. Dar acesta este un fleac în comparație cu mașinile și avioanele (chiar și cele fără pilot), care au învățat să se miște folosind doar unul. energie solara.

Viitorul panourilor solare pare a fi la fel de strălucitor ca soarele însuși. Aș dori să cred că panourile solare vor vindeca în sfârșit smartphone-urile și tabletele de „dependența de priză”.

Astăzi toată lumea cunoaște conceptul de energie alternativă. Nu mai este un secret faptul că rezervele de petrol, gaze și alte tipuri de combustibil de pe Pământ nu sunt nelimitate, așa că oamenii de știință și inginerii continuă să caute oportunități aplicare eficientă resurse regenerabile pentru a genera energie electrică atât de necesară. ÎN anul trecut celulele solare nu mai sunt exotice, folosite doar în nave spațiale, ele au devenit larg răspândite pentru alimentarea cu energie a clădirilor, mașinilor, alimentare autonomă mic aparate electrocasniceși electronice. Deoarece Soarele este o sursă uriașă de energie care este disponibilă pentru toată lumea, este util să știi cum să transformi lumina în electricitate sau cum funcționează un panou solar.

Principiul de funcționare al unei baterii solare

Acest dispozitiv, numit și panou solar, constă dintr-un set de convertoare fotoelectrice conectate într-un anumit mod, care includ două straturi de semiconductori cu tipuri variate conductivitate – p și n. Siliciul cu anumite impurități este cel mai adesea folosit ca substanță cu astfel de proprietăți. Când i se adaugă fosfor, în structura rezultată apare un exces de electroni (sarcină negativă) și se formează un semiconductor de tip n, iar când se adaugă bor, se formează un semiconductor de tip p, caracterizat prin lipsa de electroni sau prezența găurilor. Dacă plasați aceste straturi între doi electrozi așa cum se arată în imagine și oferiți acces ușor la cel de sus, veți obține un convertor fotoelectric.

Când un element este iluminat, acesta absoarbe o parte din energia incidentă, rezultând o generare suplimentară de găuri și electroni. Câmpul electric existent în joncțiune p-n, primul se deplasează în regiunea p, iar cel din urmă în regiunea n. În acest caz, sarcinile pozitive se acumulează pe electrodul inferior, sarcinile negative se acumulează pe electrodul superior, adică apare o diferență de potențial - presiune constantă U. Astfel, convertizorul fotoelectric acţionează ca sursă forta electromotoare(EMF) – o baterie mică. Dacă la acesta este conectată o sarcină, în circuit va apărea un curent I, a cărui valoare va depinde de tipul de fotocelulă, de dimensiunea acesteia, de intensitatea radiației solare și de rezistența consumatorilor conectați. Emf-ul bateriei scade odată cu creșterea temperaturii cu aproximativ 0,4%/°C. Prin urmare, pentru eficientă și munca pe termen lung Panoul trebuie răcit folosind ventilatoare sau sisteme de apă.

Cel mai important parametru al unei surse de energie solară este puterea P=UI. Desigur, curentul și tensiunea obținute ca urmare a funcționării unei celule foto sunt mici, deci sunt combinate într-o baterie într-un anumit fel pentru a crește acești indicatori. Dacă conectați convertoarele în serie, atunci totalul tensiune de ieșire vor fi proporționale cu numărul acestora. Conexiune în paralel elementele individuale duce la o creștere a curentului. Prin combinarea ambelor tipuri de conexiuni într-un anumit mod, așa cum se arată în imagine, se obțin parametrii de ieșire necesari ai bateriei și, prin urmare, puterea acesteia.

Când aprindeți o baterie, nu toată energia radiației solare este convertită în electricitate - o parte din ea este reflectată și, de asemenea, cheltuită pentru încălzirea elementelor. Majoritatea panourilor fotovoltaice produse comercial au o eficiență de 9-24%. De asemenea, este important să știm cum funcționează panoul solar în condițiile în care unele dintre celule sunt întunecate. În acest caz, convertoarele care nu sunt expuse la lumina soarelui se vor transforma în consumatori de energie și se vor încălzi. Prin urmare, grupurile de fotocelule sunt șuntate cu diode cu rezistență scăzută, împiedicând curentul să circule prin componentele întunecate ale bateriei. Panoul va funcționa cu mai puțină putere.

Conversia energiei obținute cu ajutorul panourilor solare

Celulele fotovoltaice produc tensiune constantă, dar multe tipuri de echipamente sunt alimentate cu tensiune alternativă, ceea ce necesită prezența convertoarelor adecvate. În plus, panourile solare produc energie electrică în timpul zilei, iar consumul acesteia are loc non-stop, prin urmare, este necesar componente suplimentare, care va stoca și distribui energie. Să luăm în considerare un exemplu de sistem de alimentare cu energie al unei clădiri care utilizează surse solare - o mică centrală solară, a cărei structură este prezentată în imagine.

Această schemă poate funcționa în clădirile în care există o rețea electrică, iar bateria solară este folosită pentru a economisi consumul de energie din aceasta, precum și ca sursă de rezervă atunci când cea principală este oprită. Principiu general Funcționarea sistemului este următoarea: tensiunea continuă generată de convertoarele fotoelectrice este furnizată unui invertor, care o transformă în tensiune alternativă, și bateriilor, care, atunci când sunt încărcate sub controlul unui controler special, acumulează energie.

În acest caz, aparatele din casă sunt împărțite în redundante - cele pentru care o întrerupere a curentului electric poate duce la consecințe nedorite (frigider, sisteme de supraveghere video, sisteme de alarmă) și neredundante - toate celelalte. Când rețeaua este deconectată, invertorul alimentează dispozitivele redundante din bateria solară, iar dacă energia din aceasta nu este suficientă, atunci din baterii. Când rețeaua este conectată, energia electrică generată de panouri merge mai întâi pentru a le încărca. Și când acest lucru nu mai este necesar, invertorul transformă tensiunea continuă în tensiune alternativă, de la care este alimentată sarcina. Acest lucru economisește consumul de la sursa principală.

Bateriile solare pot fi utilizate fără echipamentul suplimentar considerat pentru alimentarea sau încărcarea portabilelor tehnologie electronică funcționează pe tensiune continuă, de exemplu, calculatoare, playere, lanterne, dispozitive mobile.

Pe lângă electricitate, căldura poate fi obținută direct din energia luminoasă. Pentru aceasta se folosesc colectoare solare. Având în vedere că astăzi există tendințe de reducere a costului convertoarelor fotoelectrice și de creștere a eficienței acestora, în general, energia solară este o direcție promițătoare care permite silențioasă și ecologică într-un mod curat a primi electricitate gratuită, precum și căldură pentru încălzire și alimentare cu apă caldă.

Probabil ai observat asta calculator obișnuit Funcționează cu iluminare minimă de la orice lampă. Compararea dimensiunii celulei solare a unui calculator și a unuia standard modul solar, puterea de radiație, vă puteți imagina performanța.

Și acest lucru nu ține cont de spectrul luminii solare, care este mult mai larg decât radiația vizibilă a lămpii. Există atât infraroșu, cât și ultraviolete. Acest exemplu arată clar cum o baterie solară, de la zori până la amurg, își face treaba în tăcere. Deși eficiența pe vreme înnorată este în mod natural mai mică decât pe vreme însorită.

De asemenea, cu cât temperatura este mai scăzută mediu inconjurator, cu atât mai mare Eficiența solară baterii.

Funcționare cu baterie solară

În zilele noastre, panourile solare sunt din ce în ce mai folosite nu în industria spațială, ci în Viata de zi cu zi pentru alimentarea și încărcarea portabilelor dispozitive electronice. Și în unele țări, energia solară este deja utilizată în mod activ nu numai în marile centrale solare industriale. dar si in mini-instalatii electrice de acasa. Să luăm în considerare principiul de funcționare al unei baterii solare. Cum se transformă energia luminoasă de la soare în energie electrică? Mulți li se poate părea că principiul conversiei energiei luminoase în energie electrică într-o baterie solară este foarte greu de înțeles pentru o persoană care nu are educatie inalta in aceasta zona. Cu toate acestea, nu este. Să luăm în considerare acest proces în detaliu folosind exemplul de funcționare a unui convertor fotoelectric, care este utilizat în bateriile solare cu conversie directă.

Primele convertoare fotoelectrice au fost create de inginerii Bell Labs în 1950 special pentru utilizare în spațiu. Ele se bazează pe elemente semiconductoare. Când lumina soarelui le lovește, are loc un proces bazat pe efectul voltaj-voltaic în semiconductori neomogene. transformarea energiei luminoase în electricitate. Aceasta este o transformare directă a unei energii în alta, deoarece procesul în sine este într-o singură etapă - nu există transformări intermediare. Eficiența unei astfel de conversii depinde în mod direct de proprietățile electrice și fizice ale semiconductorilor, precum și de fotoconductivitatea acestora - modificări ale conductivității electrice a unei substanțe atunci când este iluminată.

Să luăm în considerare mai detaliat procesele care au loc în joncțiunea p-n a unui semiconductor atunci când este expus la lumina soarelui. Permiteți-mi să vă reamintesc că o joncțiune pn este o regiune a unui semiconductor în care tipul său de conductivitate se schimbă de la electron la gaură. Când lumina soarelui lovește tranziția în regiunea n, ca urmare a fluxului de sarcini, se formează o sarcină pozitivă volumetrică, iar în regiunea p - o sarcină negativă volumetrică. Astfel, apare o diferență de potențial în regiunea joncțiunii pn. Când sunt combinate în într-o anumită ordine mai multe convertoare fotovoltaice într-un modul, și module într-o baterie, obținem o baterie solară capabilă să genereze electricitate.

Cum funcționează o baterie solară?

Toată viața de pe pământ a apărut datorită energiei soarelui. În fiecare secundă, suprafața planetei primește o cantitate mare energie sub formă de radiație solară. În timp ce ardem mii de tone de cărbune și produse petroliere pentru a ne încălzi casele, țările situate mai aproape de ecuator sunt înăbușite de căldură. Folosirea energiei soarelui pentru nevoile umane este o sarcină demnă de mințile interesate. În acest articol ne vom uita la designul unui convertor direct de lumină solară în energie electrica- celula solara.

O napolitană subțire constă din două straturi de siliciu cu proprietăți fizice diferite. Stratul interior este siliciu monocristalin pur cu conductivitate în găuri. La exterior, este acoperit cu un strat foarte subțire de siliciu „contaminat”, de exemplu amestecat cu fosfor. Un contact metalic continuu este aplicat pe partea din spate a plăcii. U n-şi graniţe Straturile p, ca urmare a fluxului de sarcină, zonele epuizate sunt formate cu o sarcină pozitivă volumetrică necompensată în stratul n și o sarcină negativă volumetrică în stratul p. Aceste zone formează împreună o joncțiune p-n.

Bariera de potențial care apare la tranziție împiedică trecerea purtătorilor majoritari de sarcină, adică. electroni din partea stratului p, dar permit liber transportatorilor minoritari să treacă în directii opuse. Această proprietate a joncțiunilor p-n determină posibilitatea obținerii foto-EMF la iradierea unei celule fotovoltaice lumina soarelui. Când SC este iluminat, fotonii absorbiți generează perechi electron-gaură neechilibrate. Electronii generați în stratul p din apropierea joncțiunii p-n se apropie de joncțiunea p-n și sunt transportați în regiunea n de câmpul electric existent în aceasta.

În mod similar, găurile în exces create în stratul n sunt parțial transferate la stratul p. Ca rezultat, stratul n capătă o sarcină negativă suplimentară, iar stratul p capătă o sarcină pozitivă. Diferența de potențial de contact inițial dintre straturile p și n ale semiconductorului scade și în circuit extern apare tensiunea. Polul negativ al sursei de curent corespunde stratului n, iar stratului p corespunde celui pozitiv.

Majoritatea celulelor solare moderne au o singură joncțiune pn. Într-un astfel de element, purtătorii de sarcină liberi sunt creați numai de acei fotoni a căror energie este mai mare sau egală cu banda interzisă. Cu alte cuvinte, răspunsul fotovoltaic al unei celule unijoncții este limitat la partea din spectrul solar a cărei energie este deasupra intervalului de bandă, iar fotonii de energie mai mică nu sunt utilizați. Structurile multistrat a două sau mai multe celule solare cu diferite benzi interzise pot depăși această limitare. Astfel de elemente se numesc multi-joncțiune, cascadă sau tandem. Deoarece lucrează cu o porțiune mult mai mare a spectrului solar, eficiența lor de conversie fotovoltaică este mai mare. Într-o joncțiune multiplă tipică celula solara Fotocelulele individuale sunt aranjate una în spatele celeilalte astfel încât lumina soarelui lovește mai întâi elementul cu cea mai mare bandă interzisă, iar fotonii de cea mai mare energie sunt absorbiți.

Bateriile nu funcționează din lumina soarelui, ci din lumina soarelui în principiu. Radiatie electromagnetica ajunge la pământ în orice moment al anului. Doar că se produce mai puțină energie pe vreme înnorată. De exemplu, am instalat lumini autonome alimentate cu energie solară. Desigur, există intervale scurte când bateriile nu au timp să se încarce complet. Dar, în general, acest lucru nu se întâmplă foarte des în timpul iernii.

E interesant că chiar dacă panou solar cade zăpadă, continuă să transforme energia solară. Și datorită faptului că fotocelulele se încălzesc, zăpada însăși se dezgheță. Principiul este același cu încălzirea geamului unei mașini.

Vremea ideală de iarnă pentru un panou solar este o zi geroasă, fără nori. Uneori, în astfel de zile poți chiar să stabilești recorduri de generație.

Iarna, randamentul panoului solar scade. În Moscova și regiunea Moscovei, în medie, generează de 8 ori mai puțină energie electrică pe lună. Să zicem, dacă vara aveți nevoie de 1 kW de energie pentru a funcționa un frigider, un computer și un iluminat de plafon acasă, atunci iarna este mai bine să vă aprovizionați cu 2 kW pentru fiabilitate.

În același timp, în Orientul Îndepărtat durata de însorire este mai lungă, eficiența scade de doar o dată și jumătate până la două ori. Și, desigur, cu cât mergi mai spre sud, cu atât diferența dintre iarnă și vară este mai mică.

Unghiul de înclinare al modulelor este de asemenea important. Puteți seta un unghi universal pentru întregul an. Și îl poți schimba de fiecare dată, în funcție de anotimp. Acest lucru nu o fac proprietarii casei, ci specialiștii care merg pe șantier.

Principiul de funcționare al unei baterii solare și tipurile acestora

Energia solară este folosită în industrie și în viața de zi cu zi în multe părți ale lumii. Principiul de funcționare al unei baterii solare este simplu, iar aceasta este una dintre calitățile acestei tehnologii care atrage un număr mare de oameni. O celulă fotovoltaică din siliciu ajută la transformarea razelor solare în energie electrică. Electronii liberi devin o sursă de curent electric.

Odată ce înțelegeți cum funcționează o baterie solară, o puteți proiecta cu ușurință singur și o puteți utiliza pentru nevoi personale. Aceste baterii sunt fiabile, ușor de utilizat și durabile. Avantajul unui astfel de dispozitiv este că poate fi marimi diferite depinzând de cantitatea necesară energie.

Merită să subliniem câteva tipuri de panouri solare. film subțire, panouri monocristaline și policristaline. Cel mai popular tip de baterii sunt monocristaline. Datorită efectului fotovoltaic, celulele din silicon transformă energia solară în electricitate. Astfel de baterii sunt de obicei destul de compacte deoarece cantitate optima Există treizeci și șase de celule în ele. Aceste baterii sunt ideale pentru instalarea pe suprafete neuniforme.

Principiul de funcționare al unui panou solar pentru un tip de casă nu este mult diferit. Datorită carcasei lor durabile din fibră de sticlă, astfel de baterii pot fi folosite pentru a genera energie pe nave. Cu ajutorul lor, puteți asigura funcționarea echipamentului și reîncărcați bateria. Această instalare nu va funcționa eficient pe vreme înnorată. Există, de asemenea anumite restricții temperaturi la care se poate obține cel mai bun cantitate mare energie.

Sunt la mare căutare baterii cu peliculă subțire. Principiul de funcționare al acestui tip de baterie solară permite instalarea acestuia oriunde. Aceste baterii nu necesită lumina directă a soarelui. De asemenea, aceste baterii vor funcționa la cantitati mari praf. Dezavantajul unor astfel de panouri solare este dimensiunile lor mari, ceea ce face necesară alocarea suprafata mare pentru astfel de instalatii.

Surse: super-alternatiwa.narod.ru, scsiexplorer.com.ua, howitworks.iknowit.ru, recyclemag.ru, energorus.com

Peninsula Kola

Cavalerii Maltei

Damasc - oraș al păcii

Miracole și teleportarea umană

Îndrăgostit de o fantomă

Note ale unui exorcist modern

Preotul și exorcistul englez Dr. Donald Omand a auzit de asistent medical o poveste înfricoșătoare despre povestea unei persoane pe moarte. Această persoană...

Planifică o călătorie lungă cu mașina

Când planificați o călătorie lungă, trebuie nu numai să vă pregătiți cu atenție, ci și să faceți același lucru cu mașina dvs. O intrebare importanta...

Camioane ale armatei

Până la formarea RSS letonă la 5 august 1940, această țară avea deja propria sa industrie de automobile compactă. Planta principală a fost...

Peretele lui Hadrian

Există adesea cazuri în istorie când locurile istorice celebre sau monumentele arhitecturale au analogi care sunt mai puțin cunoscuți sau necunoscuti deloc. ...

Cum să crezi în tine

Știința psihologiei sfătuiește: în primul rând, ar trebui să înțelegeți că multe depind de gândurile noastre. Dacă convingem constant...

Transformarea unui OZN

Cea mai intrigantă proprietate a obiectelor zburătoare neidentificate este schimbarea dimensiunii și formei lor. Deosebit de interesantă este capacitatea obiectelor de a fi împărțite în...

Ku Klux Klan - trecut și prezent

Prima organizație Ku Klux Klan și-a încheiat existența la începutul anilor 1870. când președintele Ulysses S. Grant a interzis astfel de mișcări adoptând o lege...

Sistemul de rachete Avangard - caracteristici tehnice și capacități

Cel mai nou sistem rusesc de rachete „Avangard” a fost pus în producție de masă,...

Luptător Su 57 - caracteristici și capacități

A cincea generație de luptă Su 57 a fost dezvoltat la Biroul de Proiectare care poartă numele. Sukhoi...

Motociclete cu cardan

Nu este suficient să cumperi o motocicletă și să o conduci, alimentează-o pentru un timp...

Istoria hranei vechilor slavi

Slavii antici, ca multe popoare din acea vreme, credeau că multe...

Cum să faci stejar de mlaștină acasă

Stejarul de mlaștină este un material de construcție excelent. Culoarea sa neobișnuită este foarte...

Semne populare despre perle

În primul rând, perlele sunt o piatră incredibil de frumoasă care a fost...

Coada la oameni

Este amuzant, dar o persoană are coadă. Inainte de anumită perioadă. Este cunoscut...

Grosimea gheții în Antarctica

În ciuda reducerii zonei de gheață continentală din Antarctica, grosimea acesteia este în creștere. Ultimul...

Este scump să vă încălziți casa cu gaz? Sau stingi constant luminile la casa ta? Sau poate te-ai săturat să plătești în exces pentru electricitate? Instalarea unui panou solar vă va ajuta, care vă va asigura nu numai energie electrică, ci și încălzire. În acest articol ne vom uita la principiul de funcționare al unei baterii solare și diferențele sale față de un colector solar.

Care este esența modului în care funcționează o baterie solară?

O baterie solară, cunoscută și sub denumirea de fotobaterie, este o placă fotografică care modifică conductivitatea în secțiunile sale individuale sub influența luminii solare.

Acest lucru permite ca energia acestor tranziții să fie convertită în energie electrică, care este fie utilizată imediat, fie acumulată.
Pentru a înțelege principiul de funcționare al unei baterii solare, trebuie să cunoașteți câteva puncte:

Deci, cum funcționează un panou solar?

Lumina soarelui cade pe un panou încărcat negativ. Determină formarea activă de sarcini negative suplimentare și „găuri”. Sub influența câmpului electric care este prezent în joncțiunea p-n, are loc separarea particulelor încărcate pozitiv și negativ. Primele sunt trimise în stratul superior, iar cele din urmă în cel inferior. Astfel, apare o diferență de potențial, cu alte cuvinte, o tensiune constantă (U). Pe baza acestui fapt, se poate observa că un fotoconvertor funcționează pe principiul unei baterii. Și când o sarcină este conectată la ea, în circuit apare un curent. Puterea curentului va depinde de parametri precum:

Există mai multe tipuri de celule solare: poli- și monocristaline, precum și amorfe.
Cele monocristaline sunt cele mai puțin productive, dar în același timp și cele mai ieftine. În acest sens, utilizarea lor este justificată ca sursă suplimentară energie în cazul unei întreruperi centralizate de alimentare cu energie.
Policristalele ocupă poziții intermediare în acești doi parametri și, prin urmare, pot fi folosite în zone îndepărtate fără o sursă de alimentare centralizată.

Celulele solare amorfe sunt foarte eficiente, dar și foarte scumpe. Acestea au la bază siliciu amorf.

Aceste dezvoltări nu au atins încă nivelul industrial și sunt în stadiu experimental.

De ce ai nevoie de un controler într-o baterie solară?

Bateriile solare, al căror principiu de funcționare a fost descris mai sus, nu ar putea înlocui în mod eficient sistemele centrale de alimentare cu energie dacă nu erau echipate cu controlere capabile să monitorizeze gradul de încărcare a bateriei solare.

Controlerele vă permit să redistribuiți energia primită de la panourile solare, direcționând-o, dacă este necesar, direct către sursa de consum, sau stocând-o într-o baterie.
Există mai multe tipuri de controlere cu panouri solare, care diferă în gradul în care cresc eficiența generală a sistemului de panouri solare.

Pentru a vă alătura utilizării surselor alternative de energie, nu este deloc necesară achiziționarea unei baterii solare scumpe. Există exemple mai accesibile de utilizare a energiei solare pentru a genera electricitate. Este despre despre popular în prezent felinare de grădină pe baterii solare.

Astfel de lanterne vă permit să vă iluminați grădina noaptea fără a cheltui energie electrică suplimentară.

Principiul de funcționare a unor astfel de felinare este că prin intermediul unei fitoplate montate în top parte lanternă, se captează și se transformă energia solară, care se acumulează într-o baterie mică situată la baza lanternei. Consumul de energie acumulată are loc în întuneric.

Una dintre sursele de energie este generarea de energie solară alternativă. A apărut relativ recent, dar a câștigat deja popularitate în Uniunea Europeană datorită eficienței sale ridicate și costului rezonabil.

O baterie solară este o sursă aproape inepuizabilă de energie, capabilă să stocheze și să transforme raze de luminăîn energie și electricitate. În țările CSI sursa noua energia câștigă treptat popularitate. (Apropo, puteți citi articolul despre cum să alegeți o baterie solară.)

Componente

Există două tipuri de conexiuni ale acestora:

• secvenţial;
• paralel.

Singura diferență este că în conexiune paralelă Există o creștere a curentului și, cu creșteri secvențiale ale tensiunii.

Dacă este nevoie de munca maxima doi parametri simultan, apoi se utilizează paralel-secvențial.

Dar merită să luați în considerare asta sarcini mari poate cauza arderea anumitor contacte. Pentru a preveni acest lucru, se folosesc diode.

O diodă este capabilă să protejeze o pătrime din fotocelula. Dacă nu sunt în dispozitiv, atunci există o probabilitate mare ca întreaga sursă de energie să nu mai funcționeze după prima ploaie sau uragan.

Punct important: nici acumularea, nici puterea curentului nu sunt complet consistente parametrii posibili electrocasnice moderne, deci este necesar să se redistribuie și să se acumuleze energie electrică.

Pentru a face acest lucru, se recomandă să conectați suplimentar cel puțin două. Unul va fi cumulativ, iar al doilea va fi de rezervă sau de rezervă.

Iată un exemplu de muncă baterii suplimentare. Când vremea este frumoasă și însorită afară, atunci acuzația vine rapid și după o perioadă scurtă de timp, apare excesul de energie.

Prin urmare, întregul proces este controlat de un reostat special, care este capabil să transforme toată energia electrică inutilă în rezerve suplimentare la un moment dat.

Puteți citi recenzii de la proprietarii de panouri solare în acest articol:

Principiul de funcționare

Care este principiul de lucru? sursă alternativă energie?

În primul rând, celulele solare sunt plachete de siliciu. La rândul său, siliciul în compoziția sa chimică este extrem de asemănător cu siliciul pur. Această nuanță a făcut posibilă reducerea costului unei baterii solare și punerea acesteia pe linia de asamblare.

Siliciu in obligatoriu cristalizează, deoarece el însuși este un semiconductor. Monocristalele sunt mult mai simplu de fabricat, dar nu au multe margini, datorită cărora electronii se pot mișca în linie dreaptă.