Использование солнечных батарей является одним из важнейших компонентов на пути человека к поиску альтернативных источников энергии. История данной технологии начинается в 1839 году, когда Эдмон Беккерель открыл фотогальванический эффект (преобразование света в электричество).

Практически через полвека другой учёный, Чарльз Фриттс, выдвинул предположение о том, что этого эффекта можно достичь с помощью устройства из селена и золота, с КПД около 1 процента. Данная идея и была реализована в солнечной батарее, созданной в 30-е годы советскими физиками. Конечно, ввиду дороговизны материалов и низкой производительности, о коммерческом использовании получаемой энергии не шло даже речи.

А вот в 1954 году американскими исследователями была разработаны солнечные батареи современного типа, сделанные из кремния – одного из самых распространённых элементов земной коры. Их эффективность составляла около 6 процентов, что позволило применять солнечные батареи для питания космических аппаратов. Правда, стоили они по-прежнему дорого, что обусловливалось в первую очередь ценой кремния, и для производства энергии на земле были невыгодными.

Но время шло, и два направления развития солнечных батарей шли навстречу друг другу: постепенное снижение стоимости, и повышение эффективности. Современные солнечные батареи, производимые в промышленных масштабах, имеют КПД около 20 процентов, а новейшие образцы – до 50 процентов. Благодаря удешевлению, расширяется и сфера применения солнечной энергии.

В первую очередь, батареи используются в космосе, на всех видах орбитальных аппаратов. Правда, есть определённые ограничения, связанные с расстоянием до Солнца: при удалении от Земли эффективность солнечных батарей снижается, но зато при приближении – напротив, увеличивается.

Также энергия солнца находит применение в электронике. Самый успешный опыт – микрокалькуляторы с солнечными батареями, которые на элементе площадью 1 кв. см могут работать практически вечно. Ещё из распространённых устройств можно назвать садовые фонарики с фотоэлементами, которые днём накапливают энергию в аккумуляторах, а ночью автоматически включаются и светят до самого утра.

Более масштабное применение солнечных батарей, особенно в комплексе с ветрогенератором – для энергообеспечения жилых домов и промышленных зданий. Особенно эффективно это в тропическом и субтропическом поясе, где в году много солнечных дней (например, европейские средиземноморские страны). Солнечные батареи традиционно помещают на крышах домов, так они используют максимум возможностей. А последние технологии позволили создать оконное и потолочное стекло с фотоэффектом, что существенно повышает эффективность любого здания.

Наконец, солнечные батареи устанавливаются на электромобилях, количество которых с каждым годом возрастает. Конечно, энергии их не хватает для полноценной работы транспорта, но в качестве подпитки аккумулятора энергия солнца вполне годится.

Несмотря на успехи, достигнутые в области солнечной энергетики, получаемое электричество остаётся очень дорогим по сравнению с добытым при помощи урана, угля, и даже других альтернативных источников (ветер, вода). За год во всём мире солнечные батареи вырабатывают около 2500 МВт энергии, что эквивалентно двум блокам обычной атомной станции.

Размещена 04.12.2012 | Просмотров: 582 | Источник: http://220vam.ru/