Робота сонячних батарей будується на явищі фотоефекту

Публікації

Про те, що таке сонячна батарея, а також про перетворення сонячних квантів світла на електроенергію розповідає викладач Нововолинського електромеханічного коледжу Володимир Олексюк.
-Способів перетворення енергії Сонця на електричну є безліч. Використання сонячних батарей (фотоелектричних перетворювачів) – лише один із них. Основою сонячного елементу (батареї) є два напівпровідники p і n, одним із яких служить монокремнієва пластина. Його робота заснована на явищі фотоефекту, відкритому ще в позаминулому столітті Генріхом Герцем. Теорію фотоефекту створив Альберт Ейнштейн у 1905 році, за що був відзначений Нобелівською премією. Суть його полягає в тому, що частинки сонячного світла (електрони), потрапляючи під відповідно підібраним оптимальним кутом (у кожній місцевості свій кут нахилу батарей) на поверхню пластини, мають властивість поглинатися напівпровідником, в результаті чого на кожній пластині акумулюється енергія. Та в цій системі для виникнення електроструму необхідна також і наявність внутрішнього електричного поля у напівпровіднику. Таке поле існує в p-n переході, в контакті метал-напівпровідник, тобто в контакті двох різних напівпровідників (гетеропереході). Дуже важливе значення має також кожен градус кута нахилу батареї до сонячного світла: чим більше світла потрапляє на елемент, тим більше виробляється енергії. Встановлення батарей потребує великої площі, - додає Володимир Оксентійович. – Окрім сонячних батарей, які розміщують на фасаді чи на даху котеджу, до установки входить також ще два важливих прилади – хімічні акумулятори та регулятор-перетворювач. Удень сонячні батареї живлять як електричні прилади, так і заряджають акумулятори. Вночі та в умовах недостатнього рівня освітлення джерелом живлення є виключно акумулятори. Регулятори-перетворювачі потрібні для автоматичного керування процесами зарядки-розрядки акумуляторів, перемикання навантаження сонячна батарея – акумулятор та для узгодження вихідної напруги батареї з номіналом апаратури. Оцінки показують, що навіть в умовах середніх широт для невеликого котеджу вистачить батареї з потужністю 2 кВт, яка може бути легко розміщена на даху, оскільки займає площу всього 20кв.м. До слова, одна з таких сонячних батарей потужністю 10 Вт є й у нашому коледжі. Цьогоріч у нас введено курс лекцій з енергозбереження, тому є можливість наочно продемонструвати студентам процес перетворення сонячного світла на електрострум, - пояснює викладач.

Розділ новин: 

Коментарі