Преобразование солнечной энергии в электрическую

Для частного жилого дома обычно используют следующие комплектующие фотоэлектрической  системы:

-суммарная мощность солнечных  панелей должна составлять 1000 Вт, они обеспечат выработку около  5 кВт ч;

-аккумуляторы с общей емкостью  в 800 А/ч при напряжении 12 В;

-инвертор должен иметь номинальную  мощность 3кВт с пиковой нагрузкой  до 6 кВт, входное напряжение 24–48 В; 

-контроллер солнечного разряда  40–50 А при напряжении в 24 В; 

-источник бесперебойного питания  для обеспечения кратковременного  заряда с током до 150 А. 

Из этого следует, что для  фотоэлектрической системы электроснабжения понадобится 15 панелей на 36 элементов, пример сборки которых описан выше. Каждая солнечная панель дает суммарную мощность в 65 Вт. Более мощными будут солнечные батареи на монокристаллах. Например, солнечная панель из 40 монокристаллов имеет пиковую мощность 160 Вт, однако такие панели чувствительны к пасмурной погоде и облачности. В этом случае солнечные панели на базе поликристаллических модулей оптимальны для использования. Итак, батарея на 12В из блоков размером 12х6 дюймов будет стоить около 120$.

Спектральный диапазон чувствительности кремниевых солнечных элементов  составляет 0.4–1.1 мкм, в котором заключено ~94% энергии из солнечного спектрального  диапазона 0.3-3.0 мкм.

Фотоприемники на основе широкозонных полупроводниковых материалов фосфида  галлия (GaP), арсенида галлия (GaAs) и их тройного соединения (GaPxAs1-x) дают возможность  создания фотоприемных устройств и  приборов со спектральной чувствительностью  в ультрафиолетовой, видимой и  ближней инфракрасной областях спектра [1, 2].

Одним из преимуществ фотоприемников на этих материалах является единая технология их изготовления. Спектральные характеристики относительной чувствительности фотодиодов представлены на рис. Использование в разработанных в ГУП «НПО “Орион”» фотодиодах барьера Шоттки с полупрозрачным металлическим слоем обеспечивает повышенную фоточувствительность к ультрафиолетовому излучению за счет разделения фотогенерированных носителей тока вблизи поверхности полупроводника непосредственно в области поглощения квантов высоких энергий.  

Литература

1. http://www.nashrf.ru/e/2998327-kak-sdelat-solnechnyie-batarei-svoimi-rukami.html
2. http://www.vimi.ru/applphys/2002/4/f6-6.htm
3. http://www.sense-life.com/hands/solar_panel.php
4. Кокорев Л.С., Харитонов В.В. Прямое преобразование энергии и термоядерные энергетические установки. М.: Атомиздат, 1980.