Солнечная батарея это конструктивное объединение фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов). Фотоэлемент это электронный прибор, который преобразует энергию фотонов в электрическую энергию. Фотоэлементы классифицируются на электровакуумные и полупроводниковые фотоэлементы. Действие прибора основано на фотоэлектронной эмиссии или внутреннем фотоэффекте. Первый фотоэлемент, основанный на внешнем фотоэффекте создал Александр Столетов в конце XIX века а Альберт Эйнштейн описал технологию количественно и качественно. В современных солнечных батареях используются фотоэлектрические преобразователи построенные на полупроводниковых элементах. Фотоэлементы производят прямое преобразование солнечной энергии в постоянный электрический ток. Процесс преобразования энергии солнца в электрической ток называется фотоэлектрическим эффектом.

 

Производство фотоэлектрических элементов и солнечных батарей развивается в разных направлениях и совершенствуется из года в год.  Основные производители солнечных батарей постоянно стремятся уменьшить площадь солнечных панелей с сохранением полезной вырабатываемой мощности. Солнечные батареи бывают различного размера: от встраиваемых в микрокалькуляторы до занимающих крыши зданий.

 

Выработанный солнечной батареей электрический ток можно использовать в системах бесперебойного электроснабжения с применением инвертора и системы аккумуляторных батарей, которые заряжаются от солнечных батарей через зарядное устройство. Можно также использовать сетевой инвертор и без аккумуляторных батарей -  пользоваться электричеством в течении светового дня, или воспользоваться услугой по продаже выработанной электроэнергии по т.н. «зеленому тарифу».

 

Что влияет на  эффективность работы солнечных батарей?

- Особенности строения фотоэлементов вызывают снижение производительности солнечной батареи с ростом температуры.

- Частичное затемнение солнечной батареи вызывает падение выходного напряжения за счёт потерь в неосвещённой части. Неосвещенная часть солнечной батареи начинает выступать в роли паразитной нагрузки.

- Из рабочей характеристики фотоэлектрической панели видно, что для достижения наибольшей эффективности требуется правильный подбор сопротивления нагрузки. Для этого фотоэлектрические панели не подключают напрямую к нагрузке, а используют контроллер управления фотоэлектрическими системами, обеспечивающий оптимальный режим работы панелей.

 

Недостатки солнечной электроэнергетики

- Необходимость использования больших площадей

- Солнечная электростанция не работает ночью и недостаточно эффективно работает в вечерних сумерках, в то время как пик электропотребления приходится именно на вечерние часы