Особенности конструкции и принцип работы солнечной батареи
Напомним, что основным элементом, из которого состоит солнечная батарея, является фотоэлемент (фотодиод, фототранзистор). Это — полупроводниковое устройство, имеющее так называемый p—переход — область, в которой контактируют проводники с разными типами проводимости:
- полупроводник p-типа, имеющий положительную дырочную проводимость («дырками» называются квазичастицы — носители положительного заряда; в полупроводниках p-типа дырок больше, чем электронов);
- полупроводник -типа с отрицательной электронной проводимостью (отрицательно заряженными частицами являются электроны; количество электронов превышает количество дырок).
В основе действия фотоэлемента лежит фотовольтаический эффект — физико-химический процесс, возникающий в полупроводниках с разными типами проводимости под воздействием солнечного света. Этот процесс приводит к появлению на границе p—перехода противоположно заряженных частиц и, в итоге, способствует образованию электрического тока.
Материалом для изготовления фотоэлектрического элемента чаще всего служит кремний — монокристаллический, поликристаллический или аморфный. Задачи, которые преследуют конструкторы при разработке фотоэлементов, это:
— повышение коэффициента фотоэлектрического преобразования и обеспечение работоспособности солнечной батареи даже при пасмурной погоде (когда воздействие солнечного света сводится практически к нулю);
— улучшение эксплуатационных свойств устройства, например, повышение устойчивости к перепадам температур (это достигается, в том числе, благодаря добавлению в кремний различных химических элементов: арсенида, бора, галлия, кадмия, меди, мышьяка, селена, теллурида и т.д.) и придание полупроводниковой пластине достаточной гибкости (гибкими считаются полупроводники, изготовленные, например, из аморфного кремния) и других свойств.
В настоящее время солнечные батареи чаще используются как компонент более сложного функционального оборудования — солнечной системы, в которую входят:
— Солнечная панель (батарея) — набор модулей, состоящих из определенного числа фотоэлементов. Солнечная панель заключена в корпус, состоящий из анодированного алюминиевого профиля, закрытый сверху закаленным стеклом. Снаружи панель покрывается ламинирующей пленкой EVA, а снизу — тыльной пленкой ПЭТ.. Солнечные панели крепятся к специальным поворотным механизмам, благодаря чему можно регулировать угол наклона панели, добиваясь наилучшей их освещенности.
Отметим, что вы можете выбрать солнечную батарею, модуль или панель в указанном магазине grand-overon.in.ua, ориентируясь на следующие параметры:
- производитель — в каталоге магазина представлены устройства 15 известных производителей;
- вид полупроводника: монокристалл, поликристалл;
- мощность устройства — от 10 до 345 Вт;
- стоимость — от 390 до 7090 грн.
— Ссолнечный трекер — предназначен для автоматического слежения за траекторией движения Солнца с последующим поворотом солнечной панели под таким углом, при котором количество падающего на панель света и его интенсивность имеют наилучшие показатели.
— Отсекающие диоды (диоды Шоттки). Они характеризуются малым по сравнению с p—полупроводниками падением напряжения при прямом включении. Это свойство диодов Шоттки позволяет повысить мощность вырабатываемого солнечными панелями тока. Кроме того, отсекающие диоды служат для предохранения от нагревания солнечных панелей, соединенных в одну сеть, когда они расположены в разных плоскостях и под разными углами к падающему на них солнечному свету (в этих случаях некоторые солнечные панели могут вырабатывать ток большей мощности, чем соседние панели, и попутно нагревать их).
— Контроллер заряда — контролирует процесс зарядки полученным электрическим током аккумуляторных батарей, не допуская их перезарядки и разрядки. После зарядки аккумуляторов до нужного уровня контроллер перенаправляет поток электрического тока на инвертор.
В магазине Гранд Оверно контроллеры заряда представлены на этой странице:
https://grand-overon.in.ua/solnechnye-batarei/kontrollery-zaryada.html
При выборе нужной модели контроллера учитывайте следующие параметры:
- рабочее напряжение — 12-24 В;
- рабочий ток 10-80 А;
- тип контроллера: МРРТ, ШИМ, гибридный (ветер+солнце);
- производитель
— Инвертор служит для преобразования постоянного тока, генерируемого солнечными батареями, в переменный (220 В).
— Стабилизатор напряжения — поддерживает напряжение тока в заданном диапазоне.
В заключение отметим, что если при выборе солнечной панели или иного устройства, являющегося элементом солнечной системы, у вас возникнут какие-либо вопросы, то вы всегда сможете получить оперативную профессиональную консультацию, обратившись к менеджерам магазина по онлайн-чату или заказав обратный звонок.