История солнечных батарей

История солнечных батарей

Как создавались солнечные панели

Благодаря энергии солнца, в наше время стало возможным экономить на электроэнергии из внешней сети, цена на которую постоянно растет и даже зарабатывать, если в стране действует специальный закон, как «зеленый» тариф в Украине.

Как делаются солнечные панели

Одна из основных частей электростанции, которая работает на использовании солнечной энергии – солнечная батарея или солнечная панель. Благодаря этим элементам энергия солнца преобразуется в электрическую.

Сама панель состоит из многих ячеек, которые соединены между собой и каждая из которых сделана из полупроводниковых материалов, они и выполняют функцию преобразования энергии в постоянный ток.

Не стоит путать солнечные панели и солнечные коллекторы, так как последние нагревают теплоноситель, а батарея сразу дает на выходе электричество.

Гелиоэнергетика – это наука, которая с каждым годом все активнее развивается и изучает возможности получения энергии от солнца разными методами. В связи с высокой скоростью развития науки, приборы также совершенствуются год за годом, сейчас солнечные панели можно использовать как в переносных небольших зарядных устройствах, так и на крышах зданий, тем самым становится ясно, что размер панели не лимитирован почти ничем.

В 1839 году, когда Александр Эдмон Беккерель открыл фотогальванический эффект. Первое время, никому не приходило в голову создать прибор для получения электроэнергии от солнца, но в итоге американец Чарльз Фриттц разработал и изготовил прибор, первое подобие солнечной батареи, основа которой была сделана из селена, который покрывал очень тонкий золотой слой. Это устройство могло давать электричество, благодаря свету солнца, к слову, коэффициент полезного действия этой установки равнялся в лучшем случае одному проценту, однако, нельзя отрицать важность этого изобретения.

Считается, что в числе первых ученых, кто заметил связь между светом и электричеством также был Генрих Герц, физик из Германии. Он обратил внимание на то, что если направить на два электрода ультрафиолетовый свет, то между ними намного легче проходит разряд.

В конце 1880х годов, Герц смог доказать свою теорию и обосновать наблюдаемую зависимость. Также им было показано, что электромагнитные волны движутся прямолинейно, с образованием теней, идентично световым. Ученым была создана призма громадных размеров, похожая на стеклянную, для рассеивания света, но выполнена он была из 2х тонн асфальта и ее целью стало преломление электромагнитных волн. К сожалению, глубже изучать этот вопрос немец не стал.

Последователем Герца стал профессор Столетов из Московского университета, который также разработал опыты для того, чтобы понять суть феномена. Ученый создал установку, которая и породила первый электрический ток от световых лучей.

Огюст Мушо продемонстрировал на парижской выставке в конце 19го века свой прибор, именуемый инсолятором. Используя параболическое зеркало диаметром в пять метров, устройство фокусировало на паровом котле лучи, приводя тем самым в действие печатный станок, который мог похвастаться результативностью в 500 оттисков газеты в час.

Всем известный ученый Альберт Эйнштейн, в начале прошлого столетия стал автором теории фотоэффекта. По сути, эта теория объясняла, как вещества выпускают электроны при влиянии света или иного вида электромагнитного излучения. Примерно в те же года появились фотоэлементы, основным материалом которых был селен, позже технология совершенствовалась и вместо селена стали использовать таллий. Но в те времена коэффициент полезного действия таких приборов был слишком мал, и они годились в использование лишь для устройств управления, таких как турникеты.

В тридцатых годах, пара ученых из СССР, используя медь и таллий, создали фотоэлемент, КПД которого достигал одного процента, что было несомненным рекордом для тех времен. В тот момент институт, где было создано изобретение, возглавлял академик Иоффе, учебное заведение и сейчас, спустя почти столетие, носит его имя.

На этом научный мир не остановился и после медь-таллиевых фотоэлементов, появились образцы, основным материалом которых был кремний. Даже первые вариации обладали немыслим КПД в 6%. После этого открытия самые светлые умы гелиоэнергетики стали всерьез изучать возможность использовать солнечные лучи как источник электрической энергии.

Солнечные батареи в космосе

В 1953м году создана первая солнечная панель. Из-за низких показателей мощности, первую модель использовали лишь для демонстраций, так как практическое применение было невозможным. Первой отраслью, где активно начала использоваться солнечная энергия – космонавтика. Аккумуляторы тех времен, в которых можно хранить электроэнергию, были крайне габаритны, и большое их количество на борту корабля уменьшило бы использование полезной нагрузки для других объектов. Инженеры еще задолго до этого мечтали о создании электростанции, которую можно использовать в космосе и которая не требует топлива. Солнечная панель стала идеальным вариантом для решения проблемы получения энергии в космосе. Третий по счету спутник, отправленный из Советского Союза на орбиту, имел в своей комплектации солнечную панель, это событие произошло 15го мая 1958го года.

Спустя чуть больше десятилетия, учеными была открыта способность полупроводниковых материалов преобразовывать солнечный свет в энергию, при этом они справлялись с этой задачей гораздо успешнее металлов. Это и перевело гелиоэнергетику на изучение и создание солнечных батарей из полупроводниковых материалов.

До 90-х годов активно солнечной энергетикой никто не занимался, так как чистый кремний получить было очень дорого из-за того, что в мире он встречается в лишь в соединениях.

20 лет назад, благодаря многим исследованиям, коэффициент полезного действия был повышен до 15%.

В наши дни, солнечные панели в Украине стали очень распространенным способом добычи энергии, благодаря невысокой стоимости устройства и неплохих показателей коэффициента полезного действия. Множество мелких приборов работают благодаря небольшой панели в корпусе, а если установить батареи на крышу дома – есть возможность сделать его независимым от внешних источников питания.

Современные солнечные панели могут иметь эффективность вплоть до 20%, при этом цена на них неуклонно падает благодаря инновационным разработкам в получении монокристаллов кремния.

Мы занимаемся установкой самых новых вариантов солнечных панелей, которые смогут удовлетворить нужды вашего жилища. В комплекте с инвертором и блоком аккумуляторов, вы больше никогда не почувствуете на себе отключение энергии. Полную консультацию мы с радостью предоставим вам по телефону или посредством электронной почты.


31.07.2018 73 0

Комментарии

Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст!

Тэги: история солнечных батарей