ементів, що працюють при концентрованому сонячному опроміненні. Створені кремнієві елементи з ККД> 25% в умовах опромінення на поверхні Землі при ступені концентрування 20 - 50 «сонць». Значно більші ступеня концентрування допускають фотоелементи на основі напівпровідникового матеріалу алюміній-галій-миш'як, вперше створені у Фізико-технічному інституті ім. А.Ф. Іоффе в 1969 році. У таких сонячних елементах досягаються значення ККД> 25% при ступені концентрування до 1000 крат. Незважаючи на велику вартість таких елементів, їх внесок у вартість одержуваної електроенергії не виявляється визначальним при високих ступенях концентрування сонячного випромінювання внаслідок істотного (до 1000 разів) зниження їх площі. Ситуація, за якої вартість фотоелементів не дає істотного внеску в загальну вартість сонячної енергоустановки, робить виправданим ускладнення і подорожчання фотоелемента, якщо це забезпечує збільшення ККД. Цим пояснюється увага, що приділяється в даний час розробкам каскадних сонячних елементів, які дозволяють досягти суттєвого збільшення ККД. У каскадному сонячному елементі сонячний спектр розщеплюється на дві (або більше) частини, наприклад, видиму та інфрачервону, кожна з яких перетворюється за допомогою фотоелементів, виконаних на основі різних матеріалів. У цьому випадку знижуються втрати енергії квантів сонячного випромінювання. Наприклад, в двоелементних каскадах теоретичне значення ККД перевищує 40%.
3.5 Способи отримання електрики і тепла з сонячного випромінювання
1) Отримання електроенергії за допомогою фотоелементів.
) геліотермальних енергетика - нагрівання поверхні, що поглинає сонячні промені і подальший розподіл, і використання тепла (фокусування сонячного випромінювання на посудині з водою для подальшого використання нагрітої води в опаленні або в парових електрогенераторах).
) «Сонячне вітрило» - пристрій, здатний в безповітряному просторі перетворювати сонячні промені в кінетичну енергію.
) термоповітряний електростанції - перетворять сонячної енергію в енергію повітряного потоку, що направляється на турбогенератор.
) Сонячні аеростатні електростанції - генерують водяна пара усередині балона аеростата за рахунок нагрівання сонячним випромінюванням поверхні аеростата, покритої селективно-поглинаючим покриттям. Перевага - запасу пара в балоні досить для роботи електростанції в темний час доби і в негоду.
Пристрій для прямого перетворення світлової або сонячної енергії в електроенергію називаються фотоелементами (по-англійськи Photovoltaics, від грецького photos - світло і назви одиниці електрорушійної сили - вольт). Перетворення сонячного світла в електрику відбувається в фотоелементах, виготовлених з напівпровідникового матеріалу, наприклад, кремнію, які під впливом сонячного світла виробляють електричний струм. Поєднуючи фотоелементи в модулі, а ті, в свою чергу, один з одним, можна будувати великі фотоелектричні станції. Найбільша така станція на сьогоднішній день - це 5-мегаваттна установка Каррісо Плейн в американському штаті Каліфорнія. ККД фотоелектричних установок в даний час складає близько 10%, проте окремі фотоелементи можуть досягати ефективності 20% і більше.
Типи фотоелектричних елементів:
1) Монокристалічні кремнієві;
