 | |  |
|
Принцип роботи сонячної батареї
Різні сонячні елементи
(фотоелементи) представляють собою електричні пристрої, які здатні
перетворювати частину сонячного випромінювання (електромагнітного) в
електричний струм. Кілька об'єднаних разом фотоелементів
(фотоелектричних перетворювачів) становитимуть сонячну батарею, яка
може видавати певну напругу і силу струму.
Робота сонячних елементів полягає в явищі
внутрішнього фотоефекту, що вперше був досліджений в 1839 р. ученим на
ім'я Едмон Беккерель. Дане відкриття продовжило свій розвиток в 1873г.,
В час, коли Уїллоубі Сміт виявив подібний ефект при опроміненні світлом
селенової пластини. І лише в 20-му столітті (початок 50-х р.) сонячні
елементи досягли досить високого рівня своєї досконалості завдяки
відкриттю нових матеріалів.
Пристрій сонячної батареї (найпростішого фотоелемента) та основні принципи дії такі: у нас є звичайний напівпровідник,
а саме - дві пластини приєднані одна до одної. Вони зроблені з кремнію
з додаванням в кожну з них певних домішок. Це дозволяє отримати
елементи з потрібними властивостями, тобто - перша пластина володіє
надлишком валентних електронів, друга ж, навпаки, їх нестачею. У
підсумку, шар «n» і «p». Намежі зіткнення даних пластин існує
зона замикаючого шару. Ця зона протидіє своїми електричними полями
переходу надлишкових електронів з шару «n» у шар «p», де даних
електронів не вистачає (місця з відсутніми електронами називають
дірками). Якщо підключити до подібного напівпровідника зовнішнє джерело
живлення («» до «p» і «-» до «n»), то зовнішнє електричне поле змусить
електрони подолати замикаючу зону і через провідник потече електричний
струм.
 Щось подібне відбувається і при впливі
сонячного випромінювання на наш напівпровідник. Коли фотон світла
влітає в шари «n» і «p», він передає свою енергію електронам (що
знаходяться на зовнішній оболонці атомів), тим самим розбиваючи атом на
електрони і протони (в яких народжується дірка - місце відсутнього
електрона). Далі, електрони з отриманою енергією вільно долають
замикаючий шар напівпровідника і переходять із шару «p» у шар «n», а
дірки, навпаки, переходять їх «n» у шар «p». Цьому переходу
електронів з області «p» в область «n» і дірок з області «n» у область
«p», також сприяють електричні поля (позитивних зарядів, що знаходиться
в зачиняючей зоні «n» провідника і негативних - в зоні «p »), які ніби
втягують в себе, одні - електрони, інші - дірки. У результаті, шар «n»
получає додатковий негативний заряд, а «p» - позитивний. Результатом
цього явища буде поява в напівпровіднику різниці потенціалів між двома
пластинами - дорівнює близько 0.5 В. Сила електричного струму в
сонячному елементі буде змінюватися пропорційно кількості захоплених
поверхнею фотоелемента фотонів. Цей показник, у свою чергу, також буде
залежати від безлічі додаткових чинників - це інтенсивність світлового
випромінювання, площа, що має фотоелемент, часу експлуатації, ККД
пристрою, що залежить від температури (при її підвищенні, провідність
фотоелемента значно падає). Виходячи з вищесказаного можна
стверджувати наступне: сонячні елементи (фотоелементи, батареї) не
здатні видавати надвеликі потужності (займаючи при цьому малі площі для
своєї роботи), вони не можуть працювати в безперервному режимі (через
природної зміни дня і ночі), для підтримування необхідних і постійних
значень (стабілізації) основних параметрів - сили струму і напруги,
з'являється необхідність у використанні додаткових пристроїв
(стабілізатори, акумулятори ...). Але на роль додаткового
джерела електроенергії, вони цілком годяться. Вони чудово можуть
використовуватися в тих місцях, де потрібні невеликі потужності і немає
можливості підключитися до міської електромагістралі. При об'єднанні
принципу роботи сонячного елемента і електричного акумулятора, виходить
повністю автономна система електропостачання, яку можна використовувати
в регіонах з гарною освітленістю і потребами в малих електричних
потужностях.
Джерело: http://www.proelectro.info/ |
Категорія: Запозичені. | Додав: efes_jkg (01.11.2010)
|
Переглядів: 2238
| Рейтинг: 0.0/0 |
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі. [ Реєстрація | Вхід ]
| |
 | |  |
|
Статистика |

Онлайн всього: 1 Гостей: 1 Користувачів: 0 |
|