Солнечная батарея
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Солнечная батарея — один из генераторов альтернативных видов энергии, превращающих солнечное электромагнитное излучение в электричество. Является объектом исследования гелиоэнергетики (от гелиос греч. Ήλιος, Helios — солнце). Производство солнечных батарей развивается быстрыми темпами в самых разных направлениях.
[править] Виды
- Фотоэлектрические преобразователи — Полупроводниковые устройства, прямо преобразующие солнечную энергию в электричество (Солнечные элементы). Несколько объединённых СЭ называются солнечной батареей.
- Гелиоэлектростанции (ГЕЭС). Солнечные установки, использующие высококонцентрированное солнечное излучение в качестве энергии для приведения в действие тепловых и др. машин (паровой, газотурбинной, термоэлектрической и др.).
- Солнечные коллекторы (СК). Солнечные нагревательные низкотемпературные установки.
- Органические батареи Устройства преобразующее солнечные лучи в электричество с помощью генетически модифицированных клеток, напечатанных на тонком пластике с проводником.
[править] Использование
Солнечные батареи очень широко используются в тропических и субтропических регионах с большим количеством солнечных дней. Особенно популярны в странах Средиземноморья, где их помещают на крыши жилых зданий для нагрева воды, получения электричества. В перспективе они, вероятно, будут применяться для подзарядки электромобилей.
[править] КПД фотоэлементов и модулей
Мощность потока солнечного излучения на квадратный метр, без учёта потерь в атмосфере, составляет около 1350 ватт[1]. В то же время, удельная мощность солнечного излучения в Европе в очень облачную погоду даже днём может[2] быть менее 100 Вт/м². С помощью наиболее распространённых солнечных батарей можно преобразовать эту энергию в электричество с КПД 9-24 %. При этом цена батареи составит около 1—3 долл. за Ватт номинальной мощности. При промышленной генерации электричества с помощью фотоэлементов цена за кВт·ч составит 0,25 долл. Ожидается, что к 2010 году себестоимость снизится до 0,15 долл.[3]
Сообщается, что в отдельных лабораториях получены солнечные элементы с КПД 44 %. В 2007 году появилась информация, о изобретении российскими учёными (г. Дубна) элементов с КПД 54 %, но эти высокоэффективные панели не могут массово использоваться в виду своей высокой себестоимости, над этой проблемой и работают многие учёные.
| Тип | Коэффициент фотоэлектрического преобразования, % |
|---|---|
| Кремниевые | |
| Si (кристаллический) | 24,7 |
| Si (поликристаллический) | 20,3 |
| Si (тонкопленочная передача) | 16,6 |
| Si (тонкопленочный субмодуль) | 10,4 |
| III-V | |
| GaAs (кристаллический) | 25,1 |
| GaAs (тонкопленочный) | 24,5 |
| GaAs (поликристаллический) | 18,2 |
| InP (кристаллический) | 21,9 |
| Тонкие пленки халькогенидов | |
| CIGS (фотоэлемент) | 19,9 |
| CIGS (субмодуль) | 16,6 |
| CdTe (фотоэлемент) | 16,5 |
| Аморфный/Нанокристаллический кремний | |
| Si (аморфный) | 9,5 |
| Si (нанокристаллический) | 10,1 |
| Фотохимические | |
| На базе органических красителей | 10,4 |
| На базе органических красителей (субмодуль) | 7,9 |
| Органические | |
| Органический полимер | 5,15 |
| Многослойные | |
| GaInP/GaAs/Ge | 32,0 |
| GaInP/GaAs | 30,3 |
| GaAs/CIS (тонкопленочный) | 25,8 |
| a-Si/mc-Si (тонкий субмодуль) | 11,7 |
[править] Использование в космосе
Солнечные батареи — один из основных способов получения электрической энергии на космических аппаратах: они работают долгое время без расхода каких-либо материалов, и в то же время являются экологически безопасными (в отличие от ядерных и радиоизотопных генераторов).
Однако при полётах на большом удалении от Солнца (за орбитой Марса) их использование становится проблематичным, так как поток солнечной энергии обратно пропорционален квадрату расстояния от Солнца. При полётах же к Венере и Меркурию, напротив, мощность солнечных батарей значительно возрастает (в районе Венеры в 2 раза, в районе Меркурия в 6 раз).
[править] Мировое производство солнечной энергии
[править] Примечания
[править] См. также
[править] Ссылки
- Yandex:БСЭ
- Раздел Солнечная энергетика на сайте компании Nitol Solar — крупнейшего российского (и международного) производителя кремния для солнечной энергетики.
- Объемы продаж солнечных батарей достигли рекордного уровня
- Технология основана на получении сверхтонких пластин обычного кремния и нанесения их на гибкую поверхность
- Практические решения в сфере солнечных источников энергии.
 |
В другом языковом разделе есть более полная статья Painel solar (порт.)
Вы можете помочь проекту, дописав эту статью с помощью перевода.
|
