Сонячні батареї. Типи та їх застосування

Сонячна батарея - це конструктивно нескладний пристрій, засноване на електрохімічному перетворенні сонячного світла в електричний струм. Така батарея являє собою панель на 2 суміщених пластинках з оксидів кремнію, одна з яких покрита фосфором, інша - бором. Вільні електрони, за визначенням існуючі в фосфорно-кремнієвої пластини, під впливом сонячних фотонів цілеспрямовано рухаються до вільних ділянок в борово-кремнієвої пластини, в результаті чого виникає електричний струм, який за допомогою надтонких мідних провідників передається в акумулятор, що накопичує заряд, за допомогою перетворювача передається кінцевому споживачу.

Види сонячних батарей
- Монокристалічна сонячна батарея, що складається з однорідних кристалів кремнію глибокого очищення. Вартує трішки дорого, має найвищу ефективністю тільки при прямому попаданні сонячного світла на лицьову частину панелей.

- Полікристалічна, до складу якої входять кремнієві кристали і кристалічні відходи кремнієвого виробництва грубої очистки. Її ефективність нижче, проте вона здатна працювати в умовах розсіяного світла.-

-Мікрокристалічна (аморфна), в якій кремній рівномірно нанесений на поверхню фольги або скляній платівки методом молекулярного напилення. Має найнижчий ККД і найменшу тривалість використання, разом з тим дешевше названих вище моделей і може використовуватися під час відсутності прямих променів Сонця (тобто коли воно закрите хмарами).

- Полімерна, що представляє собою рулонний багатошаровий матеріал без кремнію і його оксидів. Характеризується низьким ККД, але бюджетної вартістю, що дозволяє припустити його повсюдне поширення в майбутньому при розгортанні великомасштабного виробництва (сьогодні проводиться тільки в Данії і в невеликих обсягах).

Традиційні сфери застосування сонячних батарей: вуличне та внутрішньобудинкове освітлення; опалення та гаряче водопостачання.

Пристрій внутрішньобудинкового освітлення
У класичному варіанті панелі розміщуються на даху будинку (при крутий двосхилим даху - виносяться як навіс на стійки), інше обладнання - в ізольованому приміщенні всередині будинку. В якості безпосередніх світильників використовуються світлодіоди.
Зауважимо, що використання в будинку освітлювальної LED-апаратури усуває необхідність включення до складу обладнання перетворювачів (інверторів).
Простим у виконанні і ефективним в усіх відношеннях (в тому числі в частині декоративного інтер'єру) є пристрій бездротових світлодіодних садових світильників.

Відносні переваги застосування батарей від сонця для освітлення:
- незалежність від централізованої електромережі;- повна відсутність провідних комунікацій;- тривалий термін без ремонту;- мінімум витрат на профілактику і обслуговування;- можливість власноручного установки;- немає необхідності отримання адміністративних дозволів.

Пристрій внутрішнього опалення
Пакет сонячних панелей, також встановлюється на даху будинку, виконаний у формі колектора, тобто пластини тут замінені тонкостінними трубками за тим же принципом, що і в звичайних батареях. Утворений постійний струм нагріває воду зі спеціальним антифризом в накопичувальному баку, звідки вона надходить в циркуляційних схему обігріву. Більш складний варіант передбачає нагрів і подачу води у водопровідну мережу.

Плюси опалення на сонячних фотомодуля:
- автономія від центральних опалювальних мереж;- відсутність фінансових та інших витрат на паливо і енергію;- абсолютна екологічна чистота і пожежна безпека;- тривалість використання;- мінімальний технічний догляд.

Загальні недоліки батарей від сонця:
- можливість використання тільки в районах з великою кількістю сонячних днів в році;- необхідність великих площ для розташування панелей;- висока вартість батарей і додаткового устаткування і наявність в них шкідливих для людини елементів;- необхідність дорогих активних схем охолодження для великих площ панелей.

Таким чином, в заміських ділянках опалення та освітлення на сонячних батареях доцільно ставити тільки в районах з інтенсивним цілорічним сонцем; окупляться витрати на їх установку не раніше ніж через 25-30 років, однак переваги будуть активовані відразу ж. У районах з помірним сонячним освітленням пристрої на сонячних батареях краще використовувати в якості альтернативних сезонних джерел тепла і світла.

Більше інформації про сонячні фотомодулі можна знайти на сайті альтернативних джерел енергії.