Солнечные фотоэлектрические панели преобразуют солнечное излучение в электрическую энергию. Одна солнечная панель 200 Вт способная обеспечить стабильную работу 3 энергосберегающих лампочек (по 11 Вт), одного автомобильного телевизора (20-30 Вт), а также зарядку мобильных устройств (для расчетов была взята солнечная инсоляция для г. Алматы).

Принцип работы фотоэлектрических панелей 

Фотоэлектрические панели или, проще говоря, солнечные батареи состоят из ячеек, которые называются фотоэлементами. Преобладающее большинство солнечных фотоэлементов производят из кремния, так как этот химический элемент широко распространен на планете Земля. Для производства фотоэлементов используют три типа кремния: монокристаллический, поликристаллический и аморфный. Для производства фотоэлементов кремний тщательно очищают от всевозможных примесей. Путем легирования наружной поверхности химическими элементами (фосфором, азотом, мышьяком или сурьмой) в этом слое создается избыток свободных электронов. Поэтому его называют n-слоем (от англ. слова negative – отрицательный). Внутреннюю поверхность фотоэлемента легируют другими элементами (бором, алюминием, галлием или индием). За счет этого в слое наблюдается избыток «дырок» (мест, где потенциально должны были находиться электроны). Поэтому его называют p-слоем (от англ. слова positive – положительный). Принцип работы солнечных панелей основан на фотоэлектрическом эффекте. Солнечный свет представляет собой поток фотонов (элементарных частиц). Проходя через фотоэлемент, фотоны выбивают электроны со своих орбиталей. В итоге в фотоэлементе появляются свободные электроны. Так как в n-слое — избыток электронов, а в р-слое — недостаток, электроны из n-слоя переходят в р-слой. В это же время «дырки» из р-слоя перетекают в n-слой. В результате перетечки зарядов у границы n- и p-слоёв образуются зоны с нескомпенсированным объёмным положительным зарядом в n-слое и объёмным отрицательным зарядом в p-слое. Эти зоны образуют p-n переход. В p-n переходе возникает потенциальный барьер, который препятствует прохождению основных носителей заряда, т.е. электронов, со стороны p-слоя в n-слой. Однако, неосновные носители («дырки») беспрепятственно проходят в n-слой. К оборотной стороне фотоэлемента плотно прилегает металлическая подложка, которая соединена с электродом, расположенным на наружной стороне фотоэлемента. Они образуют внешнюю электрическую цепь, по которой электроны из р-слоя текут по направлению к n-слою. К внешней электрической цепи подключают потребителя.

Особенности и характеристики