Основные виды и принцип работы солнечных батарей

Солнечная батарея – специальная установка, которая преобразует солнечную энергию в электричество. Само собой, в этом процессе задействованы и другие элементы системы (аккумуляторы, инверторы), но панели – безусловно, главный конструктивный элемент.

Различают два основных вида солнечных панелей:

• кремниевые
• пленочные

Каждый из них имеет еще несколько разновидностей. Так, кремниевые солнечные батареи бывают моно- и поликристаллическими. Среди пленочных различают сделанные из теплурида кадмия, сделанные из селенида меди-индия, а также полимерные.

1. Кремниевые солнечные панели

На текущий момент это самый популярный вид панелей. Кремний – достаточно распространенный в природе химический элемент, а потому он стоит относительно недорого при том, что обладает замечательными качествами и большой производительностью как составляющая солнечных панелей.

Монокристаллические панели – это ячейки из силикона, скрепленные между собой. Для их производства используется исключительно чистый кремний: после затвердевания он разрезается на тончайшие пласты, пронизывающиеся электродной металлической сеткой. Это трудоемкая технология, требующая больших затрат, поэтому и стоимость монокристаллических солнечных батарей соответствующая.

Поликристаллические панели изготавливают гораздо проще: расплавленный кремний медленно охлаждается и, соответственно, постепенно затвердевает, в результате чего получаются панели, скрепляющиеся после между собой. Коэффициент полезного действия этих батарей ниже, поскольку внутри кристаллов образуются зернистые границы.

2. Пленочные солнечные панели:

На основе теплурида кадмия

Это один из наиболее перспективных альтернативных вариантов материала в производстве солнечных панелей. Единственные противоречия, которые он до сих пор вызывает, связаны с тем, что кадмий – это кумулятивный яд. Исследования доказали, что уровень кадмия, выделяемого в окружающую среду – мизерный, а потому совершенно ей не вредит.

На основе селенида меди-индия

Это определенная «смесь» трех химических элементов: меди, индия и селена. КПД таких батарей примерно в два раза больше, чем у первого пленочного варианта (20% против 11%).

3. Полимерные

Это самый новый тип солнечных панелей. Полимеры, применяемые сейчас буквально повсеместно, ученые, занимающиеся разработками в сфере альтернативной энергии, решили попробовать в качестве основы для солнечных панелей. КПД их очень мал (всего 5%), но они имеют несколько неоспоримых преимуществ:

• небольшую себестоимость
• доступность
• безвредность

Применяют их там, где большое значение отводится экологичности утилизации и механической эластичности.