Сонечная панэль - гэта прылада, якая прама ці ўскосна пераўтворыць сонечнае выпраменьванне ў электрычную энергію праз фотаэлектрычны або фотахімічны эфект шляхам паглынання сонечнага святла.Асноўным матэрыялам большасці сонечных панэляў з'яўляецца «крэмній».Ён настолькі вялікі, што яго шырокае выкарыстанне ўсё яшчэ мае пэўныя абмежаванні.
У параўнанні са звычайнымі батарэямі і акумулятарамі, сонечныя элементы з'яўляюцца больш энергазберагальнымі і экалагічна чыстымі прадуктамі.
Сонечная батарэя - гэта прылада, якая рэагуе на святло і пераўтварае светлавую энергію ў электрычную.Ёсць шмат відаў матэрыялаў, якія могуць ствараць фотаэлектрычны эфект, напрыклад: монакрышталічны крэмній, полікрышталічны крэмній, аморфны крэмній, арсенід галію, селенід медзі індыя і г.д. на прыкладзе крышталічнага крэмнію.Крышталічны крэмній P-тыпу можна легаваць фосфарам, каб атрымаць крэмній N-тыпу для фарміравання PN-пераходу.
Калі святло трапляе на паверхню сонечнай батарэі, частка фатонаў паглынаецца крэмніевым матэрыялам;энергія фатонаў перадаецца атамам крэмнію, у выніку чаго электроны пераходзяць і становяцца свабоднымі электронамі, якія назапашваюцца па абодва бакі ад PN-пераходу, утвараючы рознасць патэнцыялаў, калі знешні ланцуг уключаны, пад дзеяннем гэтага напружання , то ток будзе цячы праз знешні ланцуг для стварэння пэўнай выхадной магутнасці.Сутнасць гэтага працэсу: працэс пераўтварэння энергіі фатона ў электрычную.
1. Выпрацоўка сонечнай энергіі. Ёсць два спосабы выпрацоўкі сонечнай энергіі: адзін з іх - метад святла-цеплавога-электрычнага пераўтварэння, а другі - святло-электрычны метад прамога пераўтварэння.
(1) Метад пераўтварэння святло-цепла-электрыка выпрацоўвае электрычнасць шляхам выкарыстання цеплавой энергіі, якая выпрацоўваецца сонечным выпраменьваннем.Як правіла, сонечны калектар пераўтворыць паглынутую цеплавую энергію ў пару працоўнага асяроддзя, а затым кіруе паравой турбінай для выпрацоўкі электрычнасці.Першы працэс - гэта працэс светлатэрмічнага пераўтварэння;апошні працэс - гэта працэс цеплавога электрычнага пераўтварэння, які з'яўляецца такім жа, як звычайная цеплавая выпрацоўка энергіі.Сонечныя цеплавыя электрастанцыі маюць высокую эфектыўнасць, але паколькі іх індустрыялізацыя знаходзіцца на пачатковай стадыі, бягучыя інвестыцыі адносна высокія.У сонечную цеплавую электрастанцыю магутнасцю 1000 МВт неабходна інвеставаць ад 2 да 2,5 мільярдаў долараў ЗША, а сярэднія інвестыцыі ў 1 кВт складаюць ад 2000 да 2500 долараў ЗША.Такім чынам, ён падыходзіць для невялікіх асаблівых выпадкаў, у той час як буйнамаштабнае выкарыстанне з'яўляецца эканамічна невыгодным і не можа канкурыраваць са звычайнымі цеплаэлектрастанцыямі або АЭС.
(2) Метад прамога пераўтварэння святла ў электрычнасць Гэты метад выкарыстоўвае фотаэлектрычны эфект для непасрэднага пераўтварэння энергіі сонечнага выпраменьвання ў электрычную.Асноўным прыладай для пераўтварэння святла ў электрычнасць з'яўляюцца сонечныя элементы.Сонечная батарэя - гэта прылада, якая непасрэдна пераўтворыць энергію сонечнага святла ў электрычную за кошт фотаэлектрычнага эфекту.Гэта паўправадніковы фотадыёд.Калі сонца свеціць на фотадыёд, фотадыёд будзе пераўтвараць светлавую энергію сонца ў электрычную і выпрацоўваць электрычнасць.ток.Калі многія элементы злучаны паслядоўна або паралельна, гэта можа стаць масівам сонечных элементаў з адносна вялікай выхадной магутнасцю.Сонечныя элементы з'яўляюцца перспектыўным новым тыпам крыніцы энергіі з трыма асноўнымі перавагамі: сталасцю, чысцінёй і гнуткасцю.Сонечныя элементы маюць працяглы тэрмін службы.Пакуль існуе сонца, сонечныя батарэі можна выкарыстоўваць на працягу доўгага часу з адной інвестыцыяй;і цеплавой энергетыкі, атамнай энергетыкі.Наадварот, сонечныя батарэі не выклікаюць забруджвання навакольнага асяроддзя;сонечныя элементы могуць быць вялікімі, сярэднімі і малымі, пачынаючы ад электрастанцыі сярэдняга памеру магутнасцю адзін мільён кілават і заканчваючы невялікай сонечнай батарэяй толькі для адной сям'і, якая не мае сабе роўных з іншымі крыніцамі энергіі.
Час публікацыі: 8 красавіка 2023 г