Питание солнечной энергией

Солнце является неисчерпаемым источником энергии, которое доступно нам практически в любое время года. В конце XIX века изобретатель Ф. Шуман придумал, как использовать эту энергию для работы парового двигателя, и в начале XX века запатентовал усовершенствованное изобретение. С этого началась история использования солнечной энергии как надежного возобновляемого ресурса. Сейчас мы используем солнечную энергию для обеспечения питания электричеством приборов, которые обеспечивают нам комфортные условия жизни.

Как солнечная энергия преобразуется в электричество?

Солнечная энергия проходит процесс преобразования, прежде чем стать электрической и затем еще один такой процесс, чтобы ее могли воспринимать потребители электроэнергии, бытовые приборы.

Солнечная энергия поступает к нам вместе с солнечными лучами, которые хорошо поглощаются некоторыми материалами, доступными  в природе или синтезируемыми искусственно. Таким образом, возникли солнечные батареи, на которые попадают солнечные лучи и отдают им свою энергию. Работа солнечных панелей основана на работе фотоэлементов, которые могут быть кремниевыми или из других веществ. Фотоэлементы выступают преобразователями солнечной энергии в постоянный ток. Они соединены между собой электродами, передающими этот ток в другой преобразователь, который делает из постоянного тока переменный. Это и является конечным продуктом, который способны принимать современные электроприборы. Так, питание солнечной энергией обусловлено работой ряда устройств, способных воспринять, передать и преобразовать эту энергию в привычный для нас электрический ток.

Как и в каких областях используют солнечную энергию?

Солнечную энергию можно преобразовать в другие виды энергии пр помощи двух типов устройств:

• При помощи солнечных панелей;
• При помощи солнечных коллекторов.

Если модули солнечной батареи служат для преобразования энергии Солнца в электричество, то солнечные коллекторы – это устройства, которые в виде конечного продукта выдают тепловую энергию. То есть питание солнечной энергией электроприборов возможно только при наличии солнечных панелей или преобразователя тепловой энергии в электрическую. Поэтому солнечные коллекторы чащи используют для нагрева воды и обеспечения горячей водой жилых домов.

Что же касается солнечных батарей как источника электричества, они получили широкое распространение благодаря разнообразию доступных панелей для различных целей. На сегодняшний день существует множество видов солнечных панелей, которые делятся на два типа в зависимости от того, какой материал служит основой преобразовательной системы фотонов в электричество. Так разделяют кремниевые и пленочные солнечные панели.

К кремниевым относят:

• Панели из монокристаллического кремния;
• Из поликристаллического кремния;
• Из аморфного кремния (эластичные панели).

К пленочным относят:

• Панели на основе теллурида кадмия;
• На основе соединения селена, меди, индия и галлия;
• На полимерной основе.

Наиболее производительными считают панели из монокристаллического кремния и на основе селенида меди-индия-галлия. Но за счет того, что технология производства монокристалла кремния слишком сложная и из-за этого дорогостоящая, больше распространены поликристаллические кремниевые панели.

Солнечные панели используют в различных целях:

• Для установки космических солнечных электростанций;
• Для установки наземных СЭС;
• Для обеспечения электроэнергией предприятий и сельскохозяйственных угодий;
• Для питания солнечной энергией жилых, в основном частных, домов;
• Для создания резервного источника питания в частных домах;

Кроме того, существует так же их применения в миниатюрных размерах: в зарядных устройствах, на крышах автомобилей, в устройствах часов, даже в медицине – для обеспечения электроэнергией кардиостимуляторов.

Другими словами, питание солнечной энергией приобрело значительные масштабы, и эта технология продолжает развиваться, поскольку люди все чаще задаются вопросами о переходе на альтернативные источники энергии ради сохранности экологически безопасной обстановки.