Презентация по физике Классификация солнечных батарей

Классификация солнечных батарей Классификация солнечных батарейФотоэлектрические панели - один из самых важных компонентов системы в целом. Именно солнечные батареи превращают поглощенную ими энергию солнца в электричество, которое в наше время является, наверное, наиболее важным энергоносителем.Фотовольтаика — метод выработки электрической энергии путем использования фоточувствительных элементов для преобразования солнечной энергии в электричество. Термин «фотовольтаика» означает обычный рабочий режим фотодиода, при котором электрический ток возникает исключительно благодаря преобразованной энергии света. Фактически, все фотовольтаические устройства являются разновидностями фотодиодов. В фотовольтаических системах преобразование солнечной энергии в электрическую осуществляется в фотоэлектрических преобразователях (ФЭП). В зависимости от материала, конструкции и способа производства ФЭП делятся на несколько типов. Основной классификацией солнечных батарей принято считать разделение их по типу фотоэлектрических ячеек. Современные солнечные батареи изготавливаются из множества различных материалов, но все они условно делятся на три типа:Ячейки из кристаллического кремнияТонкопленочные фотоэлектрические ячейкиМногопереходные ячейкиФотоэлектрические ячейки из кристаллического кремния в свою очередь делятся на несколько подтипов в зависимости от способа изготовления. Наиболее распространенным типом, как среди кристаллических, так и вообще среди ячеек для солнечных батарей являются фотоэлементы из поликристаллического кремния. Поликристаллические фотоэлементы дешевле в изготовлении, чем монокристаллические аналоги, при этом принципиальная разница между ними практически неощутима. Солнечные панели из поликристаллических ячеек наиболее распространены ввиду оптимального соотношения их цены и КПД среди всех разновидностей панелей. КПД такой панели составляет 12-15%. Поликристаллические ячейки имеют характерный синий цвет и визуально неоднородную структуру. Поликристаллические элементы имеют квадратную форму из-за формы получаемых при производстве кремниевых заготовок, а визуальная неоднородность связана с поликристаллической структурой кремниевой отливки и незначительным колличеством примесей. Монокристаллические фотоэлектрические ячейки — второй по распространенности тип фотоэлементов для производства солнечных батарей. Основное отличие таких ячеек от поликристаллических заключается в технологии их производства. Монокристаллические фотоэлементы изготавливаются из специально выращенных кремниевых стержней, благодаря чему монокристаллические ячейки имеют характерные фаски по углам пластины.. Они отличаются равномерной кристаллической структурой, получаемой благодаря специальной технологии выращивания монокристалла кремния. КПД монокристаллических фотоэлементов находится в пределах 15-19%, что несколько выше, чем у поликристаллических, но они и более дорогие, исходя из специфики технологи производства. Эффективность фотоэлементов имеет прямую связь с физическим размером солнечных панелей. Чем выше КПД, тем меньшая площадь солнечной панели необходима для выработки одинакового колличества энергии. Цена солнечной батареи из монокристаллических элементов немного выше в расчете на единицу мощности, чем при использовании поликристаллических ячеек. Это связано с более дорогим процессом производства монокристаллов кремния из сырья высокой степени очистки. Однако это разница составляет в среднем около 10%.  Тонкопленочные фотоэлектрические ячейки — тип фотоэлектрических элементов, которые отличаются наименьшей стоимостью благодаря относительно простой и недорогой технологии производства. Однако КПД фотоэлементов такого типа колеблится в пределах 6-8%, что влечет за собой увеличение площади панелей для достижения необходимой мощности. Тонкопленочные панели имеют и ряд преимуществ, например: полученные фотоэлементы - гибкие, что хорошо сказывается на эксплуатационных характеристиках; технология производства позволяет получать цельные панели большой площади.