тоелементи знижувалися в середньому на 4% на рік.
) Недостатній ККД сонячних елементів.
) Поверхня фотопанелей потрібно очищати від пилу та інших забруднень. При їх площі в кілька квадратних кілометрів це може викликати труднощі.
) Ефективність фотоелектричних елементів помітно падає при їх нагріванні, тому виникає необхідність в установці систем охолодження, зазвичай водяних.
) Через 30 років експлуатації ефективність фотоелектричних елементів починає знижуватися.
Екологічні проблеми:
1) Незважаючи на екологічну чистоту отримуваної енергії, самі фотоелементи містять отруйні речовини, наприклад, свинець, кадмій, галій, миш'як і т. д., а їх виробництво споживає масу інших небезпечних речовин. Сучасні фотоелементи мають обмежений термін служби (30 - 50 років), і масове застосування поставить в найближчий же час складне питання їх утилізації, який теж не має поки прийнятного з екологічної точки зору рішення.
Через екологічних проблем і виниклого дефіциту кремнію починає активно розвиватися виробництво тонкоплівкових фотоелементів, у складі яких міститься лише близько 1% кремнію. До того ж тонкоплівкові фотоелементи дешевші у виробництві, але поки мають меншу ефективність. (Так, наприклад, в 2005 році компанія «Shell» прийняла рішення сконцентруватися на виробництві тонкоплівкових елементів, і продала свій бізнес з виробництва кремнієвих фотоелектричних елементів).
3.ФОТОЕЛЕКТРІЧЕСКІЕ ЕЛЕМЕНТИ
3.1 Види фотоелектричного ефекту. Закони зовнішнього фотоефекту
Гіпотеза Планка, блискуче вирішила задачу теплового випромінювання чорного тіла, отримала підтвердження і подальший розвиток при поясненні фотоефекту - явища, відкриття і дослідження якого зіграло важливу роль у становленні квантової теорії. Розрізняють фотоефект зовнішній, внутрішній і вентильний. Зовнішнім фотоелектричним ефектом (фотоефектом) називається випускання електронів речовиною під дією електромагнітного випромінювання. Зовнішній фотоефект спостерігається у твердих тілах (металах, напівпровідниках, діелектриках), а також у газах на окремих атомах і молекулах (фотоіонізації). Фотоефект виявлений (1887 р.) Г. Герцем, хто спостерігав посилення процесу розряду при опроміненні іскрового проміжку ультрафіолетовим випромінюванням.
Перші фундаментальні дослідження фотоефекту виконані російським ученим А.Г. Столєтова. Принципова схема для дослідження фотоефекту наведена на малюнку 1.Два електрода (катод з досліджуваного металу і анод - в схемі Столєтова застосовувалася металева сітка) у вакуумній трубці підключені до батареї так, що за допомогою потенціометра можна змінювати не тільки значення, але й знак подається на них напруги. Струм, що виникає при освітленні катода монохроматичним світлом (через кварцове віконце), вимірюється включеним в ланцюг миллиамперметром. Опромінюючи катод світлом різних довжин хвиль, Столетов встановив наступні закономірності, що не втратили свого значення до нашого часу:
) найбільш ефективне дію надає ультрафіолетове випромінювання;
) під дію?? світла речовина втрачає тільки негативні заряди;
) сила струму, що виникає під дією світла, прямо пропорційна його інтенсивності.
Дж.Дж. Томсон в 1898 р. виміря...
