Фотоелектричні перетворювачі сонячної енергії
На сьогоднішній день проводиться три основних типи сонячних батарей: монокристалічні, полікристалічні і тонкоплівкові сонячні панелі.
Як показала практика, монокристалічні сонячні батареї - найбільш поширені панелі. Ці батареї збираються в єдину конструкцію з великої кількості силіконових осередків (кількість таких осередків в блоці батареї - 36). Вони формуються в надійному і міцному склопластиковому корпусі, який захищає всю конструкцію від впливу вологи і пилу і навіть дає можливість застосовувати їх на флоті. Перетворення сонячних променів в електричну енергію в таких пристроях відбувається завдяки фотоелектричному ефекту.
Отже, сонячна батарея - система взаємопов'язаних елементів, структура яких дозволяє, використовуючи принцип фотоефекту, перетворювати потрапляє на них під певним кутом сонячне світло в електричний струм. Система, яка перетворює сонячне світло в електричну енергію складається з наступних комплектуючих елементів:
Види фотоелементів:
Матеріал-напівпровідник (щільно суміщені два шари матеріалів з різною провідністю). Це може бути, наприклад, монокристаллический або полікристалічний кремній з додаванням інших хімічних сполук, що дозволяють отримати потрібні для виникнення фотоефекту властивості. Для виникнення переходу електронів з одного матеріалу в інший необхідно, щоб один з шарів мав надлишок електронів, а інший - їх недолік. Перехід електронів в область з їх недоліком називають p-n переходом.
Найтонший шар елемента, що протистоїть переходу електронів (розміщується між цими шарами).
Джерело електроживлення (якщо його підключити до протистоїть шару, електрони зможуть легко долати цю запірну зону). Так виникне впорядкований рух заражених частинок, іменоване електричним струмом. Акумулятор (накопичує і зберігає енергію).
Контролер заряду.
Інвертор-перетворювач (перетворення одержуваного від сонячної батареї постійного електричного струму в змінний струм).
Стабілізатор напруги (призначений для створення напруги потрібного діапазону в системі сонячної батареї).
Фотони світла (сонячне світло), що потрапляють на поверхню напівпровідника при зіткненні з його поверхнею передають свою енергію електронам напівпровідника. Вибиті внаслідок удару з напівпровідника електрони долають захисний шар, маючи додаткову енергію. Таким чином, негативні електрони залишають p-провідник, переходячи в провідник n, позитивні - навпаки. Такому переходу сприяють існуючі в провідниках на той момент електричні поля, які в наслідок збільшують силу і різниця зарядів (до 0.5 В в невеликому провіднику).
