Изучение солнечных фотоэлектрических элементов

Солнечные панели

Солнечные панели (они же фотоэлектрические или солнечные модули) состоят из солнечных элементов. Так как один солнечный элемент не производит достаточного количества электроэнергии, несколько таких элементов собирают в солнечные панели, чтобы производить больше электричества (рис. 1.12).

Рис. 1.12. Солнечный элемент,

солнечная панель (фотоэлектрический модуль), солнечная батарея

Панель представляет собой фотоэлектрический генератор, со­стоящий из стеклянной плиты, с тыльной стороны которой между двумя слоями герметизирующей пленки размещены солнечные элементы, электрически соединенные между собой металличе­скими шинами. Нижний слой герметизирующей пленки защищен от внешних воздействий защитным слоем. К внутренней стороне корпуса панели прикреплен блок терминалов, под крышкой кото­рого размещены электрические контакты для подключения (рис. 1.13).

Герметизирующий материал необходим, чтобы обеспечить полную герметичность солнечных элементов при работе на от­крытом воздухе круглый год. При попадании воздуха или влаги внутрь солнечной панели происходит окисление и разрушение контактов солнечных элементов, что приводит к выходу панели из строя. В качестве герметизирующей обычно применяется эти- ленвинилацетатная (EVA) пленка. К сожалению, она же и являет­ся одним из факторов старения фотоэлектрических панелей, так как со временем теряет свою прозрачность. Сейчас во всем мире ведутся работы по замене EVA-пленки на другие материалы, но пока, в основном, применяется именно этот материал.

Солнечные панели производятся многих типов и размеров. Наиболее типичные - кремниевые солнечные панели мощностью 40-260 Вт_пик (то есть с максимальной мощностью 40-260 Вт при ярком солнце) [1]. Такая солнечная панель имеет размер от 0,4 до 2,5 м². Панели могут соединяться между собой в солнечные бата­реи для больнЕЙ мощности (например, две панели по 50 Вт^, со­единенные вместе, эквивалентны панели мощностью 100 Вт^Д.

КПД панелей колеблется от 5 до 20% [6], то есть именно такое количество солнечной энергии будет трансформировано в элек­тричество.