Из чего состоит солнечная батарея подробное описание компонентов (2 видео)

Солнечная батарея – это устройство, которое преобразует солнечное излучение в электрическую энергию. Оно состоит из нескольких основных компонентов, каждый из которых выполняет определенные функции.

При основательном рассмотрении солнечная батарея состоит из солнечных панелей, инвертора и аккумуляторов. Солнечные панели являются главным элементом батареи, они включают в себя фотоэлектрические преобразователи, которые обеспечивают преобразование солнечного излучения в постоянный ток.

Инвертор имеет важное значение в работе солнечной батареи. Он преобразует постоянный ток, полученный от солнечных панелей, в переменный ток, который может быть использован для питания различных устройств. Инвертор обеспечивает стабильность и безопасность работы батареи, преобразуя энергию в рабочую форму.

Аккумуляторы служат для хранения электрической энергии, полученной от солнечных панелей. Это позволяет использовать собранную энергию в течение ночного времени или в пасмурные дни. Аккумуляторы обеспечивают непрерывное энергоснабжение и сохранение лишней энергии, которую можно использовать в будущем.

Таким образом, солнечная батарея, состоящая из солнечных панелей, инвертора и аккумуляторов, является надежным и энергоэффективным источником электричества. Она позволяет использовать возобновляемый и экологически чистый источник энергии, снижая зависимость от традиционных источников энергии и защищая окружающую среду.

Содержание

Состав солнечной батареи
Фотоэлектрические элементы
Кристаллы кремния
Обратители потока света
Прижимные пластины
Поддерживающая конструкция
🔍 Видео

Видео:Элементарно. Солнечная батарея (как устроена)Скачать

Состав солнечной батареи

1. Фотоэлектрические солнечные элементы (солнечные ячейки): основа солнечной батареи. Солнечные ячейки содержат полупроводниковые материалы, такие как кремний, которые могут преобразовывать солнечный свет в электрический ток.

2. Антирефлексивное покрытие: наносится на поверхность фотоэлектрических ячеек, чтобы уменьшить потерю света от отражения и увеличить эффективность сбора солнечной энергии.

3. Прозрачная защитная пленка: применяется для защиты фотоэлектрических ячеек от внешних воздействий, таких как пыль, вода и механические повреждения.

4. Металлический каркас: обеспечивает прочность и защиту солнечной батареи. Каркас изготавливается из алюминиевого или нержавеющего стального сплава, который устойчив к коррозии.

5. Электрический контакт: соединяет солнечные ячейки друг с другом и обеспечивает протекание электрического тока.

6. Задняя пленка: предотвращает проникновение влаги и других вредных веществ в фотоэлектрические ячейки.

7. Защитный рамка: окружает солнечные ячейки и обеспечивает дополнительную защиту от повреждений.

8. Энкапсуляция: для долговечности и защиты от внешних условий, солнечные ячейки обычно покрываются эпоксидной смолой или другими полимерными материалами.

Все эти компоненты работают совместно, чтобы создать солнечную батарею, которая может преобразовывать солнечный свет в электрическую энергию и использоваться для питания различных электрических устройств и систем.

Видео:КАК РАБОТАЕТ СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ | АНИМАЦИЯ | ПРОСТОЕ ОБЪЯСНЕНИЕСкачать

Фотоэлектрические элементы

Основной фотоэлектрический элемент, используемый в современных солнечных батареях, называется кремниевым фотоэлементом. Этот элемент создается из монокристаллического кремния, поликристаллического кремния или аморфного кремния. Кремний выбран в качестве основного материала, так как он является широкозонным полупроводником.

Фотоэлемент состоит из двух слоев кремния с разными типами проводимости: электронно-донорного (N-слоя) и электронно-акцепторного (P-слоя). Между этими слоями образуется P-N-переход – основной рабочий элемент, который играет роль преобразователя энергии.

Когда к фотоэлементу достигает фотон солнечного света, он возбуждает электроны, которые переходят с валентной зоны на зону проводимости. Это создает разность потенциалов между двуми слоями фотоэлемента. Если к элементу подключить внешнюю цепь, ток начнет через нее протекать и можно получить электрическую энергию.

Для увеличения эффективности солнечной батареи и увеличения площади захвата солнечного излучения, фотоэлементы объединяют в солнечные модули или панели. Внутри одной панели фотоэлементы могут быть соединены последовательно или параллельно, а сама панель обычно покрыта защитным стеклом или пленкой.

Кристаллы кремния

Монокристаллические кристаллы кремния изготавливаются путем выращивания одного кристалла, обладающего идеальной структурой. Такие кристаллы обеспечивают высокую эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую, но имеют высокую стоимость производства.

Мультикристаллические кристаллы кремния получаются путем затвердевания смеси расплавленного кремния. В отличие от монокристаллического кремния, у мультикристаллического отсутствует идеальная структура, что снижает его эффективность, но позволяет снизить стоимость производства солнечных панелей.

Кристаллы кремния имеют определенный уровень проводимости электричества, который подвергается доработке с помощью применения элементов и дополнительных слоев. Существуют различные способы структурирования кристаллов кремния, такие как фронтовые контакты и антиотражающие покрытия, которые позволяют повысить эффективность преобразования.

Кристаллы кремния — основной элемент солнечных батарей, который обеспечивает преобразование солнечной энергии в электрическую. Они являются ключевым компонентом технологии солнечных панелей и играют важную роль в производстве чистой и возобновляемой электроэнергии.

Обратители потока света

В состав солнечной батареи входят различные компоненты, в том числе обратители потока света, которые играют важную роль в процессе преобразования солнечной энергии в электрическую.

Обратители потока света — это оптические элементы, которые позволяют увеличить количество солнечного света, попадающего на поверхность фотоэлемента. Они работают на принципе полного внутреннего отражения и позволяют свету «отразиться» от границы раздела двух сред с разными показателями преломления.

Обратители потока света могут быть выполнены из различных материалов, например, из полимеров или стекла. Они имеют специально запатентованную поверхность, которая обеспечивает максимальное отражение света и минимальные потери.

Солнечные батареи с обратителями потока света позволяют повысить эффективность преобразования солнечной энергии, так как даже при небольшом освещении они способны генерировать электрическую энергию. Они также устойчивы к различным погодным условиям, таким как дождь или снег, и могут быть использованы в различных климатических условиях.

Обратители потока света являются важной частью солнечной батареи и позволяют улучшить ее работу. Благодаря им солнечная энергия может быть максимально эффективно использована для получения электрической энергии, что делает солнечные батареи одним из наиболее экологически чистых и эффективных источников энергии.

Прижимные пластины

Прижимные пластины выполняют несколько важных задач:

Они обеспечивают электрическую связь между отдельными компонентами солнечной батареи, такими как солнечные ячейки и контактные пластины.
Они обеспечивают равномерное распределение давления на компоненты панели, что позволяет снизить риск повреждения или разрушения.
Они защищают компоненты от вибраций, ударов и других внешних воздействий, которые могут повлиять на работу батареи.

Прижимные пластины могут быть изготовлены из различных материалов, таких как алюминий или нержавеющая сталь. Важно выбирать материалы высокого качества, которые обеспечивают надежность и долговечность солнечной батареи.

Видео:Как работает солнечная батареяСкачать

Поддерживающая конструкция

Основными элементами поддерживающей конструкции являются:

Элемент	Описание
Рама	Рама служит основной опорой для всех компонентов солнечной батареи. Она обычно изготавливается из прочного алюминиевого сплава или нержавеющей стали, чтобы обеспечить высокую прочность и долговечность поддерживающей структуры.
Крепления	Крепления предназначены для надежной фиксации солнечных панелей на раме. Они могут быть выполнены из алюминиевых или стальных профилей и обычно имеют регулируемую конструкцию, чтобы позволить оптимальное расположение панелей под углом к солнцу.
Анкеры	Анкеры выполняют функцию крепления всей конструкции к фундаменту или поверхности установки. Они могут быть изготовлены из устойчивых к коррозии материалов, таких как нержавеющая сталь, и обеспечивают надежную фиксацию солнечной батареи, устойчивую к ветру и другим воздействующим нагрузкам.

Поддерживающая конструкция солнечной батареи не только обеспечивает надежность и долговечность всей системы, но и позволяет достичь оптимального положения панелей для получения максимального солнечного излучения. Качество и прочность материалов, используемых в конструкции, играют важную роль в обеспечении эффективной работы солнечных батарей в течение долгого времени без потери эффективности.