Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Сонячна батарея



План:


Введення

Дерево з сонячних панелей в Глайсдорфе

Сонячна батарея - побутової термін, що використовується в розмовній мові або ненауковою пресі. Зазвичай під терміном "сонячна батарея" мається на увазі кілька об'єднаних фотоелектричних перетворювачів ( фотоелементів) - напівпровідникових пристроїв, прямо перетворюють сонячну енергію в постійний електричний струм.

На відміну від сонячних колекторів, які виробляють нагрівання матеріалу- теплоносія, сонячна батарея виробляє безпосередньо електрику. Однак для виробництва електрики з сонячної енергії використовуються і сонячні колектори : зібрану теплову енергію можна використовувати і для вироблення електрики. Великі сонячні установки, які використовують висококонцентроване сонячне випромінювання в якості енергії для приведення в дію теплових і ін машин (паровий, газотурбінної, термоелектричної тощо), називаються геліоелектростанції (ГЕЕС).

Різні пристрої, що дозволяють перетворювати сонячне випромінювання в теплову та електричну енергію, є об'єктом дослідження геліоенергетики (від гелиос греч. Ήλιος , Helios - сонце). Виробництво фотоелектричних елементів і сонячних колекторів розвивається швидкими темпами в самих різних напрямах. Сонячні батареї бувають різного розміру: від вбудованих в мікрокалькулятори до займають даху автомобілів і будинків.


1. Використання

1.1. Мікроелектроніка

Зарядний пристрій

Для забезпечення електрикою і / або підзарядки акумуляторів різної побутової електроніки - калькуляторів, плеєрів, ліхтариків і т. п.

1.2. Електромобілі

На даху автомобіля Prius, 2008

Для підзарядки електромобілів.

1.3. Енергозабезпечення будівель

Сонячна батарея на даху будинку

Сонячні батареї великого розміру, як і сонячні колектори, дуже широко використовуються в тропічних і субтропічних регіонах з великою кількістю сонячних днів. Особливо популярні в країнах Середземномор'я, де їх поміщають на дахах будинків.

Нові будинки Іспанії з березня 2007 року повинні бути обладнані сонячними водонагрівачами, щоб самостійно забезпечувати від 30% до 70% потреб у гарячій воді, в залежності від місця розташування будинку та очікуваного споживання води. Нежитлові будівлі (торгові центри, госпіталі і т. д.) повинні мати фотоелектричне обладнання [1].

У Нідерландах запущений проект по створенню віконного скла "Smart Energy Glass" з функціональністю фотоелемента (див. сайт проекту (Англ.) ).


1.4. Енергозабезпечення населених пунктів

Сонячно-вітрова енергоустановка

1.5. Використання в космосі

Сонячна батарея на МКС

Сонячні батареї - один з основних способів отримання електричної енергії на космічних апаратах : вони працюють довгий час без витрати будь-яких матеріалів, і в той же час є екологічно безпечними, на відміну від ядерних і радіоізотопних джерел енергії.

Однак при польотах на великій відстані від Сонця (за орбітою Марса) їх використання стає проблематичним, так як потік сонячної енергії обернено пропорційний квадрату відстані від Сонця. При польотах ж до Венері і Меркурію, навпаки, потужність сонячних батарей значно зростає (в районі Венери в 2 рази, в районі Меркурія в 6 разів).


2. Ефективність фотоелементів і модулів

Потужність потоку сонячного випромінювання на вході в атмосферу Землі (AM0), становить близько 1366 ват [2] на квадратний метр (див. також AM1, AM1.5, AM1.5G, AM1.5D [3], [4]). У той же час, питома потужність сонячного випромінювання в Європі в дуже хмарну погоду навіть вдень може [5] бути менше 100 Вт / м . За допомогою найбільш поширених промислово вироблених сонячних батарей можна перетворити цю енергію в електрику з ефективністю 9-24%. При цьому ціна батареї складе близько 1-3 доларів США за Ватт номінальної потужності. При промислової генерації електрики за допомогою фотоелементів ціна за кВт год складе 0,25 дол На думку Європейської Асоціації фотовольтаїки (EPIA), до 2020 року вартість електроенергії, що виробляється "сонячними" системами, знизиться до рівня менше 0,10 за кВт год для промислових установок і менш 0,15 за кВт год для установок в житлових будинках. [6]

Повідомляється, що в окремих лабораторіях отримані сонячні елементи з ефективністю 43% [7]. У січні 2011 року очікується надходження на ринок сонячних елементів з ефективністю 39% [8].

Максимальні значення ефективності фотоелементів і модулів,
досягнуті в лабораторних умовах [9]
Тип Коефіцієнт фотоелектричного перетворення,%
Кремнієві
Si (кристалічний) 24,7
Si (полікристалічний) 20,3
Si (тонкоплівкова передача) 16,6
Si (тонкоплівковий субмодуль) 10,4
III-V
GaAs (кристалічний) 25,1
GaAs (тонкоплівковий) 24,5
GaAs (полікристалічний) 18,2
InP (кристалічний) 21,9
Тонкі плівки халькогенідів
CIGS (фотоелемент) 19,9
CIGS (субмодуль) 16,6
CdTe (фотоелемент) 16,5
Аморфний / нанокристалічних кремній
Si (аморфний) 9,5
Si (нанокристалічних) 10,1
Фотохімічні
На базі органічних барвників 10,4
На базі органічних барвників (субмодуль) 7,9
Органічні
Органічний полімер 5,15
Багатошарові
GaInP / GaAs / Ge 32,0
GaInP / GaAs 30,3
GaAs / CIS (тонкоплівковий) 25,8
a-Si/mc-Si (тонкий субмодуль) 11,7

3. Фактори, що впливають на ефективність фотоелементів

Особливості будови фотоелементів викликають зниження продуктивності панелей зі зростанням температури.

Часткове затемнення панелі викликає падіння вихідного напруги за рахунок втрат в неосвітленому елементі, який починає виступати в ролі паразитної навантаження. Від даного недоліку можна позбутися шляхом установки байпаса на кожен фотоелемент панелі.

З робочої характеристики фотоелектричної панелі видно, що для досягнення найбільшої ефективності потрібно правильний підбір опору навантаження. Для цього фотоелектричні панелі не підключають безпосередньо до навантаження, а використовують контролер управління фотоелектричними системами, що забезпечує оптимальний режим роботи панелей.


4. Виробництво

Дуже часто поодинокі фотоелементи не виробляють достатньої потужності. Тому певну кількість PV елементів з'єднується в так звані фотоелектричні сонячні модулі і між скляними пластинами монтується зміцнення. Ця збірка може бути повністю автоматизована. [10]

4.1. Топ десять

Найбільші виробники фотоелектричних елементів (по сумарній потужності) в 2010 році. [11]

  1. Suntech Power (Англ.) рос.
  2. First Solar
  3. Sharp Solar
  4. Yingli (Англ.) рос.
  5. Trina Solar (Англ.) рос.
  6. Canadian Solar
  7. Hanwha Solarone
  8. Sunpower
  9. Renewable Energy Corporation
  10. Solarworld

4.2. Виробництво в Росії

Заводи виробляють сонячні батареї :

  1. ТОВ "Хевел" (Новочебоксарск)
  2. "Телеком-СТВ" (Зеленоград)
  3. "Сонячний вітер" (Краснодар) [12]
  4. "Квант" (Москва) [13]
  5. ВАТ "Рязанський завод металокерамічних приладів"
  6. ЗАТ "Термотрон-завод" (Брянськ)
  7. ВАТ "Сатурн" Краснодар [14]

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Батарея
Бронебашенная батарея
Батарея Князь Меншиков
Сіра Кінь (батарея)
Сонячна активність
Сонячна інтерференція
Сонячна система
Сонячна спалах
Сонячна енергетика
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru