тел. +380(57)625-13-94

Пара слов о фотоэлектропреобразователях

07.07.2013

Фотоэлектрические установки работают за счет непосредственного преобразования электрической энергии из солнечного излучения. Это реализуется при фотоэффекте физического явления, который возникает через полупроводниковый материал, когда на него попадает электромагнитное излучение, то есть инфракрасные или солнечные лучи, ближайшие к лучам света области спектра. Устройства, в которых происходит этот фотоэффект, называются фотоэлектропреобразователями. Они изготавливаются с применением полупроводниковых материалов, которые обладают р- и n-проводимостью.

Материалами для изготовления фотоэлектрических преобразователей являются кремний и германий. Вообще по сути они диэлектрики, но когда в них добавляют некоторые примеси, они проявляются себя в качестве полупроводников р- и n- типов. В настоящее время пользуются популярностью и другие полупроводники, изготовленные из арсенида галлия и антимонида галлия. Такие фотоэлектрические преобразователи  изготавливают двухслойными. Наружный слой — арсенидогаллиевый — выполняет функцию преобразования видимого света в электричество. Антимонидногаллиевый — преобразованием инфракрасного излучения, так как у него выше коэффициент полезного действия, нежели у тех, что имеют кремневые или геманиевые.

Фотоэлектрические преобразователи изготавливают в виде тонких пленочных элементов (толщина слоя такого полупроводника составляет 50мкм). Сама конструкция составляет две подобные пластинки — кремний n-типа и кремний p-типа. Пленка диоксида кремния закрывает их с облучаемой стороны.  Противоположная сторона присоединена электродами к полупроводниковым пластинам. Все элементы фотоэлектрического преобразователя соединены в стандартных модулях, в которые легко монтировать солнечные батареи, имеющие любую мощность и конфигурацию.

Солнечные батареи имеют высокую надежность и стабильность, у них нет движущихся деталей и поэтому срок годности у них без особых ограничений. У них небольшая масса и весьма простое обслуживание.  Таким образом, становятся очевидными преимущества фотоэлектрических преобразователей в энергетике.  Отмечая недостатки, люди часто ссылаются на  низкий коэффициент полезного действия и дороговизну.

Стоимость солнечных батарей гораздо выше стоимости электричества, которое вырабатывается традиционными энергоустановками. Хотя этот недостаток не является определяющим фактором в некоторых объектах, к примеру, далеко расположенных от традиционных источников, дающих энергию — в космосе, например, солнечные батареи незаменимы.