Технические характеристики солнечных батарей

Как и любое техническое устройство, солнечная батарея имеет свои эксплуатационные и технические характеристики, которые отличаются для различных моделей, различных производителей, но с достаточно небольшим расхождением. При площади солнечной батареи примерно 0,2 мІ мощность модуля составляет примерно 10 Вт. Напряжение при максимальной нагрузке — около 25 В. Ток короткого замыкания составляет около 500 мкА. Вес такого модуля около 2 кг. Типичный КПД солнечной батареи — от 14 до 18%. Срок службы такой пластины не менее 25 лет.

Принцип действия фотоэлектрических солнечных батарей

Фотоэлектрическая солнечная батарея состоит из нескольких фотоэлектрических солнечных модулей, электрически и механически соединенных друг с другом. Фотоэлектрический солнечный модуль — устройство, конструктивно объединяющее электрически соединенные между собой фотоэлектрические солнечные элементы и имеющее выходные клеммы для подключения внешнего потребителя.

Фотоэлектрический элемент состоит из двух тонких слоев полупроводникового материала: один с незначительной примесью, которая придает ему свойства проводника отрицательных зарядов (область n), второй также с примесью, но она превращает его в проводник положительных зарядов (область p).

Рис. 8. — Солнечная батарея:

Где:

• 1 — свет (фотоны);
• 2 — фронтальный контакт;
• 3 — негативный слой;
• 4 — слой p-n перехода;
• 5 — позитивный слой;
• 6 — задний контакт.

Когда в зону соприкосновения двух полупроводников попадает солнечная радиация, создается электродвижущая сила, которая может перемещать электрический ток во внешнем контуре, подключенном к областям n и p.

Основным материалом, используемым для изготовления фотоэлектрических элементов, является кремний. Кремний с примесью фосфора относится к типу n, с примесью бора — к типу p.

Солнечные модули могут генерировать электричество в течение 20 и более лет. Износ происходит в основном от воздействия окружающей среды, потому что никаких термодинамических процессов в установке не происходит, в ней нет движущихся элементов. Хорошо смонтированная солнечная батарея будет надежным, тихим и чистым источником энергии в течение многих лет.