 |
Соединение отдельных батарей
|
|
|
|
Отдельные батареи соединяются между собой последовательно, параллельно или же последовательно-параллельно. Это позволяет получить гелиополе с нужными параметрами выходных тока и напряжения. Так, при последовательной коммутации увеличивается общее напряжение, при параллельной – сила тока. Смешанное же соединение позволяет гибко подбирать оба этих параметра.
Подключение к энергосистеме дома
Состав домашней энергосистемы и методика подключения солнечных батарей определяются нуждами потребителей и типом нагрузки. Так, если от гелиопанелей запитывается энергосберегающая нагрузка (12-вольтная), то использовать инвертор не нужно. Дело в том, что солнечные батареи генерируют постоянный ток, который и использует энергосберегающая нагрузка. Обычная же техника потребляет переменный ток, для получения которого понадобится инвертор. Также состав схемы должен включать в себя аккумулятор (если подразумевается потребление солнечной энергии в пасмурные дни или ночью) и контроллер заряда для регулировки этих процессов.
Нюансы установки
Монтируют солнечные батареи главным образом на крышах, хотя возможна и установка на стене здания или отдельно стоящих опорах. Также нужно иметь в виду, что верхние ряды не должны затенять нижние, для чего между ними необходимо выдерживать определенные интервалы. Ориентируют панели преимущественно на юг, а угол их наклона в идеале должен совпадать с географической широтой местности.
Источник: http://solarb.ru/node/894
Как устроена солнечная батарея
Сегодня солнечные модули становятся все более востребованными в самых разных сферах. Из технологической экзотики они давно превратились в надежный источник энергии, почти такой же привычный, как и бытовая электросеть или газовый котел. Но если о преимуществах гелиопанелей знают практически все, то устройство солнечной батареи и принцип ее функционирования далеко не так известны.
|
|
|
Особенности конструкции
По сути, классическая солнечная батарея – это несколько объединенных между собой фотоэлектрических ячеек, помещенных в защитный корпус с прозрачным верхом. Ее главными элементами являются именно фотоячейки, которые преобразуют падающие на них лучи солнца в электричество. В отличие от коллекторов, нагревающих воду и вырабатывающих тепловую энергию, солнечная батарея генерирует непосредственно электричество.
Фотоячейка же представляет собой полупроводниковую структуру (обычно – на базе кремния), состоящую из двух веществ с разным типом проводимости. Сегодня выпускается три вида таких фотоячеек: поликристаллические, монокристаллические и тонкопленочные. Наиболее востребованы модули на монокристаллах, поскольку они отличаются более высокой производительностью за счет однородной структуры.
Защитный корпус же необходим для предохранения хрупких фотоэлементов от негативных факторов. Причем лицевая часть корпуса обязательно выполняется из специального высокопрочного стекла, пропускающего полный спектр солнечного излучения. Такое устройство позволяет преобразовывать в электричество практически все падающие лучи (за исключением некоторых потерь в самих полупроводниках).
Принцип действия
Устройство и принцип работы гелиобатарей основаны на способности полупроводников преобразовывать энергию солнца в электроэнергию. Суть этой способности заключатся в следующем. На границе двух полупроводников под действием солнечного излучения появляются разнозаряженные области (зона p-n перехода). Происходит поглощение солнечных фотонов, энергия которых передается заряженным частицам p-n зоны. Под действием этой энергии частицы приходят в движение и возникает направленный ток, называемый фотоэлектрическим.
|
|
|
Располагаются такие полупроводники один над другим, причем если речь идет о кремнии, верхний элемент изготавливается из так называемого n-кремния (отличающегося переизбытком электронов, обычно для этих целей добавляют примеси бора). Нижнюю же пластину изготавливают из p-кремния, в котором создается искусственная нехватка электронов (это достигается введением дополнительных примесей, обычно - мышьяка). На стыке этих пластин, между отрицательно заряженным верхним полупроводником и положительно заряженным нижним, и образуется p-n зона. Под действием лучей электроны начинают перемещаться и появляется фототок. Иными словами, две пластины кремния ведут себя аналогично обычным электродам.
Ограничение КПД солнечных батарей (порядка 20%) связано с тем, что полупроводниками поглощаются не все падающие фотоны, а только те, энергия которых достаточна для выбивания электронов, а значит, и формирования тока.
|
|
|
