Данас су сви чули концепт алтернативне енергије. Никоме није тајна да резерве нафте, гаса и других врста горива на Земљи нису неограничене, па научници и инжињери и даље траже могућности за ефикасно коришћење обновљивих извора како би добили електричну енергију толико потребну свима. Последњих година соларне ћелије су престале да буду егзотичне, користе се само у свемирским летелицама, широко се користе за напајање зграда, аутомобила, аутономно напајање малим кућанским апаратима и електронику. Пошто је Сунце огроман извор енергије коме сви могу да приступе, корисно је знати како претворити светлост у електричну енергију или како соларна батерија ради..
Садржај чланка
- Принцип рада соларне батерије
- Претварање соларне енергије
Принцип рада соларне батерије
Овај уређај, који се назива и соларни панел, састоји се од комбинације фотонапонских претварача повезаних на одређени начин, који укључују два слоја полуводича са различитим врстама проводљивости - п и н. Као супстанца са таквим својствима најчешће се користи силицијум са одређеним нечистоћама. Када му се дода фосфор, настаје вишак електрона (негативни набоји) у резултирајућој структури и формира се полупроводник н-типа, а када се бор помеша, п-типа, који карактерише недостатак електрона или присуство рупа. Ако ове слојеве поставите између две електроде као што је приказано на слици и обезбедите приступ горњем светлу, добићете фотоелектрични претварач.
Када се елемент осветли, он апсорбује део енергије која настаје, услед чега долази до стварања додатних рупа и електрона. Електричним пољем које постоји у п-н прикључку, прво се креће у п-регион, а друго у н-регион. Истовремено се на доњој електроди акумулирају позитивни набоји, а на горњој електроди негативни, тј. Настаје потенцијална разлика - константан напон У. Дакле, фотоелектрични претварач дјелује као извор електромоторне силе (ЕМФ) - мала батерија. Ако се на њега прикључи неко оптерећење, у кругу ће се појавити струја И чија ће вредност зависити од врсте фотоћелије, њене величине, интензитета сунчевог зрачења и отпорности прикључених потрошача. ЕМФ батерије се смањује с порастом температуре за око 0,4% / ° Ц. Због тога се за ефикасан и дугорочан рад плоча мора хладити помоћу вентилатора или водених система..
Најважнији параметар извора соларне енергије је снага П = УИ. Наравно, струја и напон који настају током рада једне фотоћелије су мали, стога се у батерији комбинују на одређени начин како би се повећали ти индикатори. Ако се претварачи повезују серијски, укупни излазни напон бит ће пропорционалан њиховом броју. Паралелно повезивање појединих елемената доводи до повећања струје. Комбиновањем на одређени начин обе врсте веза као што је приказано на слици, они добијају тражене излазне параметре батерије, а самим тим и њену снагу.
Оглашавање
Приликом осветљавања батерије, не користи се сва енергија сунчевог зрачења у електричну енергију - део се рефлектује, а троши се и на грејне елементе. Већина фотонапонских панела које производи индустрија има ефикасност од 9-24%. Такође је важно знати како соларна батерија функционише у условима када су неки елементи замрачени. У овом случају, претварачи који нису изложени сунцу претвориће се у потрошаче енергије и загрејати се. Због тога се групе фотоћелија усмеравају диодама са ниском импеданцијом, које спречавају пролазак струје кроз затамњене компоненте батерије. Плоча ће функционисати са мање енергије..
до садржаја ↑Претварање соларне енергије
Фотонапонске ћелије производе константан напон, али многе врсте опреме покрећу се наизменичном струјом, што захтева присуство одговарајућих претварача. Уз то, соларни панели производе електричну енергију током дана, а њена потрошња се одвија свакодневно, па су потребне додатне компоненте које ће складиштити и дистрибуирати енергију. Размотримо пример система за напајање зграде који користи соларне изворе - малу соларну електрану, чија је структура приказана на слици.
Овај круг може да функционише у зградама у којима постоји електрична мрежа, а соларна батерија се користи за уштеду енергије, а такође и као резервни извор када је главна искључена. Општи принцип система је следећи: константни напон који стварају фотоелектрични претварачи напаја се до претварача, који га претвара у наизменичну струју, и до батерија, које, када се пуне под контролом посебног регулатора, акумулирају енергију.
У овом случају уређаји у кући су подељени на сувишне - на оне због којих нестанак струје може довести до нежељених последица (фрижидер, видео-надзорни системи, аларми), и на сувишне - све остало. Када је мрежа искључена, претварач напаја сувишне уређаје из соларне батерије, а ако нема довољно енергије из ње, онда из батерија. Када је мрежа повезана, електрична енергија коју производи панел прво се испоручује како би их напунила. А када то више није потребно, претварач претвара константни напон у наизменични напон, одакле се напаја оптерећење. Ово штеди потрошњу из главног извора.
Соларне батерије се могу користити без горе наведене додатне опреме за напајање или пуњење преносне електронске опреме која ради на константном напону, на пример, калкулатори, плејери, батеријске лампе, мобилни уређаји.
Поред електричне енергије, топлота се може добити и директно из енергије светлости. За то се користе соларни колектори. С обзиром да данас постоји тенденција смањења трошкова фотонапонских претварача и повећања њихове ефикасности, уопште, соларна енергија је обећавајуће подручје које омогућава тихи и еколошки прихватљив начин за добијање бесплатне електричне енергије, као и топлоте за грејање и топлу воду.
