Соларната клетка е една или повече плоски панели, които са поставени слънчевите модули, състояща се от своя страна на клетките - фотоволтаици. Тази модулна конструкция позволява да изберете най-подходящите настройки за конкретния случай на енергия, че е лесно да се регулира размерът на батерията и прилагат бърза подмяна на счупени предмети.
Операционната принципа на слънчеви клетки
слънчеви клетки се основава на ефекта на фотоволтаична открит от Александър Александър Бекерел през 1839. Той установил, че слънчевата енергия може да се трансформира в електричество с помощта на специални материали, полупроводници, в името на бъдещите соларни клетки. Този метод за генериране на електричество е най-ефективен, защото това означава един етап трансфер на енергия, за разлика от методите, включващи етапа на термодинамичен трансформация - като в парни машини слънчеви, когато токът се генерира чрез разширяване на загрятата слънце водна пара, въглероден диоксид или друг подобен termopogloschayuschih вещества.
Структурата на соларната клетка
Фотоклетка се състои от два слоя с различни видове проводимост и контакти за свързване към външна верига.
Външният слой, наречен N (отрицателен) слой. Тя се характеризира с електронен тип проводимост, която се извършва от движението на свободни електрони, образувани в резултат на разрушаване на връзки в атом.
Вътре р (положително) слой е р-тип проводимост. Тя се причинява от присъствието в местата атоми с липсващи електрони - "дупки". Тези "дупки" могат да се движат свободно от последователно пропускане електрони ¬iz атом атом - в място pereprygnuvshego се образува дупки, тя скача на електрон от съседна атома, създавайки следващия отвор и така нататък.
На границата на р и п слоеве образува р-п възел - електрони част на п-слой става р-слой, съответно, броят на дупки в п-слой се увеличава. Тази взаимна дифузия води до образуването на контакт потенциал разлика, и "бариерен слой", който предотвратява по-нататъшното предаване на електрони и дупки чрез граничните слоеве.
механизъм на действие
Токът в фотоклетката е пропорционална на броя на фотоните заловени. Тази цифра зависи от много фактори: интензивността на слънчевата радиация, зоната, която покрива слънчеви клетки, срока на експлоатация и, разбира се, ефективност дизайн, който също зависи от температурата - висока топлопроводимост на капките фотоклетки.
Първата слънчева клетка е създаден през 1883 г. от Чарлз Fritts на селен, позлатен. Но тази комбинация от материали, показа ниски резултати - полупроводник се трансформира в електричество по-малко от един процент от слънчевата радиация.
Въпреки факта, че силиций - вторият най-разпространен елемент на Земята и нейните резерви са огромни, продуктът на този материал са доста скъпи. Това се дължи на времеемко чистене елемент процес на примесите, и като резултат, високата цена на чист силиций. Защото в момента, търсенето на нови по-евтини материали, които не отстъпва на физическите характеристики и качество. Обещаваща са фотоклетки, направени от мед, индий, селен, галий, кадмий.
Соларните клетки (фотоволтаични клетки) се смесват един с друг и покрити със слоеве от защитен прозрачен материал, направени от стъкло, пластмаса, различни видове филми. Тези структури за подкрепа, за да защити крехката устройството от повреда и замърсяване.
Основната характеристика на слънчевия модул е върховата мощност, измерена във ватове (W). Тази характеристика показва модула мощност при оптимални условия - при максимална слънчева радиация за 1 кВт / м2, като най-ефективен температура 25 градуса С и слънчев спектър на ширина 45 ° (AM1,5). Но при нормални условия е възможно да се постигне тази цифра е изключително рядка - осветяването обикновено е по-ниска и устройството загрява по време на работа в слънчев ден е много по-висока от определената температура - 60-70 ° С.
модулни дизайни на батерията, неговата сила и настоящия капацитет може да се регулира в съответствие с конкретните условия на околната среда чрез увеличаване или намаляване на броя на модулите на панела.
Свързани статии