Солнечные батареи. 
Солнечные батареи, их характеристика

В настоящее время, тема развития альтернативных способов получения энергии является актуальной. Традиционные источники стремительно иссякают и в скором времени будут исчерпаны. И уже сейчас энергетические ресурсы дороги и в большей мере влияют на экономику государств.

Все это заставляет жителей планеты искать новые способы получения энергии. Наиболее перспективным из всех является получение солнечной энергии.

Если высчитать количество условных тонн, которые Солнце предоставляет в течение года, то мы получим примерно около 100 триллионов тонн. Таким образом, люди получают количество энергии, которое превышает необходимые ресурсы в десять раз.

Результатом многолетней работы стало такое устройство как солнечная батарея [13].

Сырье, из которого получают солнечные батареи

Ученые говорят, что кремний является вторым по распространенности элементом на наше планете. На кремний приходится более четверти общей массы земной коры. Себестоимость чистого «солнечного» кремния равна себестоимости урана для АЭС.

По причине такой цены кремния, которая отражается на розничной цене солнечных элементов, исследовательские центры на протяжении многих лет занимаются поиском альтернативных вариантов. Например, немецкие ученые в физическом институте электроники предложили использовать вместо кремния синтетические волокна, которые способны под воздействием света генерировать электрический ток. Новые разработки дешевы и подходят для питания маломощных цифровых устройств (карманный ПК, мобильный телефон и т. д).

В настоящее время, в эпоху нанотехнологий, когда человек с легкостью завоевывает микромир, научные вклады инженеров могут в несколько раз ускорить процесс развития «солнечной» отрасли. Ученые норвежской компании ScatecAS утверждают, что панели, которые были изготовлены с применением нанотехнологий, могут и позволяют снизить стоимость солнечной энергии по сравнению с распространенными сейчас фотогальваническими ячейками в 2 раза [14].

Типы солнечных элементов

• 1. Многокристаллический кремний — для его изготовления, кремний очищается, плавится и кристаллизуется в слитках, от которых отрезают тонкие слои. Внешне, многокристаллические элементы выглядят как однотонная поверхность почти черного или темно-синего цвета. Сквозь кремний проходит сетка из металлических электродов. Срок службы таких панелей у хороших производителей составляет 40−50 лет.
• 2. Поликристаллический кремний — технология не отличается от многокристаллических элементов. Однако, для изготовления используется более дешевый кремний. Эффективность составляет 14−15%. Тем не менее, эти панели используются такой же популярнотью на рынке, что и монокристаллические. В России перспективнее использовать монокристаллические панели, поскольку при неразвитости собственного производства и больших расстояниях целесообразнее ввозить и транспортировать более эффективные панели.
• 3. Ленточный кремний — является таким же, как и предыдущие. Однако, кремний не нарезается от кристалла, а наращивается тонким слоем в виде ленты. Антибликовое покрытие дает радужную окраску таким панелям. Эта технология не смогла завоевать рынок (2%).
• 4. Аморфный кремний — используются не кристаллы, а тонкие слои кремния, стекло или металл. Данный тип является одним из самых дешевых в производстве. Слои кремния выгорают на свету значительно быстрее, чем у предыдущих типов. Снижение производительности на 20% может произойти примерно через полтора месяца. Распознать такую панель на вид можно по более темному цвету или блеклому сероватому.
• 5. Теллурий кадмия — обладает потенциально большей эффективностью и в качестве проводящего компонента использует оксид олова. Эффективность — 8−11%. Себестоимость этих элементов не намного дешевле монои поликристаллических кремниевых и обладают проблемой использования токсичного кадмия. Сейчас этот тип элементов занимает менее 5% от общего рынка. Допуск таких панелей в России нежелателен.
• 6. Другие элементы — не получили большого распространения. Наиболее перспективными являются медно-галлиевые, композитные, концентрирующие и некоторые другие элементы.