Солнечная батарея

Солнечная батарея

Солнечная батарея – фотоэлектрический полупроводниковый генератор, предназначенный для преобразования энергии солнечной радиации в электрическую энергию. Батарея солнечных элементов использует в своем действии явление внутреннего фотоэффекта. Первая солнечная батарея появилась в 1953 г. в США, ее конструкторы – К. Фуллер, Т. Пирсон, Д. Чапин. В России над созданием такой батареи работали Н. С. Лидоренко, В. С. Вавилов, В. К. Субашиев. Наиболее часто используемый материал для солнечных элементов – кремний с электронно-дырочной структурой, он обеспечивает самый большой КПД. Энергетическая характеристика солнечной батареи – это конструкция, структура солнечных элементов, их число в батарее, полупроводниковый материал. Конструкция солнечной батареи представляет собой плоскую панель, состоящую из солнечных элементов с защитным прозрачным покрытием. Площадь панели может составлять несколько десятков квадратных метров, и в ней может находиться до нескольких сотен солнечных элементов. Вырабатываемый солнечной батареей ток может достигать нескольких сотен ампер (А), напряжение – нескольких десятков вольт (В), мощность – нескольких десятков киловатт (кВт). Солнечная батарея – это экологически чистый источник энергии, она работает, не загрязняя окружающую среду. Она имеет небольшую массу и габариты, проста и надежна в эксплуатации. Но ее существенным недостатком является большая стоимость, это тормозит распространение солнечной энергетики. Поэтому пока солнечные батареи используются в космических целях как самые эффективные по сравнению с другими источниками энергопитания космических устройств. Системы жизнеобеспечения и научные аппараты космических кораблей, станций и спутников снабжаются электрической энергией от солнечных батарей. Также солнечные батареи используются для зарядки электрических аккумуляторов в теневых участках орбиты. На Земле солнечные батареи также имеют применение. Они обеспечивают питанием устройства автоматики радиостанций и радиоприемников, осуществляют катодную антикоррозионную защиту нефтепроводов и газопроводов, подзаряжают буферные аккумуляторы, обеспечивают электрической энергией маяки и навигационные устройства. Такие маяки, работающие на солнечных батареях, уже есть в России, Японии, США.