Блог / Новости RSS 2.0

Как работает солнечная батарея. Физические принципы.

Принцип, по которому работает любая солнечная батарея любого типа, остался неизменным, несмотря на их многолетнюю историю существования. Производители постоянно усовершенствуют конструкцию и материалы фотоэлементов, стараясь максимально повысить коэффициент фотоэлектрического преобразования и поднять КПД панелей. И, конечно же, мы можем наблюдать постоянное снижение стоимости солнечных элементов, что тоже радует, ведь цена солнечных батарей одной и тоже же мощности с каждым годом становится все ниже.

Конечно, понимание процесса протекающего внутри, мало как повлияет на то, какие солнечные панели вы купите для своей солнечной электростанции, но знаний лишних не бывает, и ниже мы немного осветим тему.

Физический принцип, который используется для получения электричества из света, основан на особенностях, так называемого, «p-n перехода» в полупроводнике.

p-n переход фотоэлектрического модуля

Упрощенно, солнечную батарею можно представить как два слоя, у одного из которых – «p»-слоя есть избыток свободных электронов, а у другого – «n»-слоя их недостаток. Фотоны падающего на панель света выбивают электроны из «p»-слоя на «n»-слой, создавая напряжение, под действием которого, при включении элемента к потребителю, начинает течь электрический ток. В последствии выбитые со своих мест электроны, через подключенную к батарее нагрузку, возвращаются назад к «p»-слою.

К слову, принцип этот используется не только при работе солнечных батарей. Фактически любой современный электронный прибор работает на этой основе. Вы можете удивиться, но теоретически из вашего смартфона, планшета или же ноутбука можно соорудить «солнечную батарею». Практического смысла здесь никакого, ввиду миниатюрности электронной составляющей. Однако, когда электроника была менее миниатюрной, пытливые умельцы могли изготовить солнечную батарею из радиодеталей выковырянных из магнитофона или телевизора. Но даже в таком случае эффективность, а главное применимость таких поделок близилась к нулю.

Для достижения заданной величины выходного тока и напряжения любой солнечной батареей, ей необходим определенный уровень освещенности. И чем уровень этой освещенности выше, тем большее количество электронов совершает переход из «p» слоя в «n» слой.

Солнечная инсоляция при различных погодных условиях