Вступ
спектральний напівпровідніковій електричний Кремній
Фотоелектрічні перетворювачі - електронний прилад, Який перетворює Енергію фотонів в ЕЛЕКТРИЧНА Енергію. Перший фотоелемент, Заснований на зовнішньому фотоефекті, Створив Олександр Столєтов.
Фотоелектрічній (або фотовольтаїчній) метод превращение Сонячної ЕНЕРГІЇ в ЕЛЕКТРИЧНА є в Сейчас годину найбільш розроблення в науковому та практичному плане. Вперше на перспективу его использование у велікомасштабній енергетіці звернув Рамус ще в 30-ті роки одна Із засновніків радянської фізичної школи академік А. Ф. Іоффе. Однак у тій годину ККД Сонячних елементів НЕ перевіщував 1%.
Сучасні Тенденції в мировой енергетіці стімулюють істотне зростання інтересу до альтернативних джерела енергії. ФЕП або сонячні елементи є найбільш перспективними, Екологічно Чистий кандидатами на Зменшення нафтової залежності світу І, На Відміну Від органічніх и неорганічніх джерела енергії, перетворять сонячне випромінювання безпосередно в електроенергію.
На 1 м 2 поверхні Землі, розташованої перпендикулярно СОНЯЧНЕ Променю, доводитися 1,4 кВт сонячного випромінювання, а на 1 м 2 поверхні Землі (сфери Землі) пріпадає у Середньому 0,35 кВт.
Слід, однак, мати на увазі, что более половини ЕНЕРГІЇ Сонячної радіації не доходити безпосередно до поверхні Землі (суші и океану), а Відображається атмосферою. Вважається, что на 1 м 2 суші и океану землі пріпадає у Середньому около 0,16 кВт Сонячної радіації. Отже, для всієї поверхні Землі сонячне випромінювання ставити величину, около до 1014 кВт, або 105 млрд. КВт. Ця цифра, ймовірно, у много тисяч разів перевіщує НЕ только сьогоднішню, но и перспективним потребу людства в ЕНЕРГІЇ.
ФЕП широко Використовують для живлення магістральніх систем електропостачання и різноманітного обладнання на КЛА; смороду прізначені такоже для підзарядкі бортових хімічніх акумуляторних батарей. Крім того, ФЕП знаходять! Застосування на наземних стаціонарних и ПЕРЕСУВНА об'єктах, например, в АЕУ електромобілів. Помощью ФЕП, розміщеніх на верхній поверхні крил, здійснене живлення приводного електродвигун Гвинт одномісного експериментального літака (США), яка вчинила переліт через протоку Ла-Манш.
Темпи зростання и плани розвитку наземної Сонячної енергетики, намічені промислово розвинення країнамі, вражаються масштабністю. До 2031 в мире планується мати сукупно встановленного Потужність електрогенераторів на сонячній ЕНЕРГІЇ +1700 ГВт (для порівняння: у 2 004 р. 1 256 МВт). Если сегодня фотовольтаїка займає менше 1% в загальносвітовому балансі віробленої електроенергії, то до 2040 р. ця частко винна зроста до 30%. В России Наземная сонячна енергетика на поточний момент є активно розвівається галуззя. Є проекти по створеня фотоелектрічніх Сонячних електростанцій, розвіваються технології виробництва РЄ и СБ Широке Впровадження Сонячної енергетики в космосі и на землі ставити перед ПРОЕКТУВАЛЬНИК проблему ОЦІНКИ ефектівності роботи фотоелектрічніх систем (ФЕС). Необходимо мати можлівість Передбачити Потужність Сонячних батарей під дією різноманітніх факторів навколишнього середовища, порівняті ефективність использование СБ з різніх матеріалів, оцініті поведение фотоелектрічніх перетворювачів в різніх режимах роботи. Для ефективного использование фотоелектрічніх генераторів та патенти знаті точку максімальної потужності и Забезпечити такий режим, щоб віддається Потужність при зміні навколішніх умів булу найбільшою. При відпрацюванні ФЕС Використовують імітаторі Сонячних батарей, что дозволяють відтворюваті характеристики СБ під вплива різноманітніх ЗОВНІШНІХ вплівів.
Передбачення поведінкі и відтворення характеристик РЄ и СБ здійснюється помощью моделювання. У порівнянні з Експеримент, математичне моделювання надає більш Швидкого, гнучкий и дешевий способ відпрацювання ФЕС. Для відтворення характеристик РЄ и СБ найчастіше Використовують аналітичні моделі, Які будують на базі еквівалентної електрічної Схема та основного Рівняння РЄ. Роботи з моделювання характеристик СБ активно ведуться за кордоном, результати ДОСЛІДЖЕНЬ розглядаються на регулярних конференціях з фотовольтаїкі.
Відомі аналітичні моделі дозволяють відтворюваті зміна вихідних характеристик РЄ и СБ під дією різніх температур и рівнів освітленості, альо НЕ враховують других значущих чінніків. Чи не пріймаються до уваги неідеальність РЄ, конструктівні Особливостігри батарей, необходимость відтворення характеристик СБ з різніх матеріалів. Вместе с тім, для использование пропонованіх моделей потрібне проведення Додатковий експеріментів, что дозволяють візначіті їх вхідні параметри.
1. Актуальність поставленої задачі
Сьогодні енергетика Укр...
