енергії за допомогою фотоелементів.
2. Перетворення сонячної енергії в електрику за допомогою теплових машин:
3. парові машини (поршневі або турбінні), які використовують водяну пару, вуглекислий газ, пропан-бутан, фреони;
4. двигун Стірлінга і т. д.
5. 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).
6. Термоповітряні електростанції (перетворення сонячної енергії в енергію повітряного потоку, направляється на турбогенератор).
7. Сонячні аеростатні електростанції (генерація водяної пари усередині балона аеростата за рахунок нагріву сонячним випромінюванням поверхні аеростата, покритої селективно-поглинаючим покриттям). Перевага - запасу пари в балоні достатньо для роботи електростанції в темний час доби і в негоду. [10]
Фотоелемент - електронний прилад, який перетворює енергію фотонів в електричну енергію. Перший фотоелемент, заснований на зовнішньому фотоефекті, створив Олександр Столєтов в Наприкінці XIX століття.
В
Фотоелемент на основі полікристалічного кремнію
В
Фізичний принцип роботи фотоелемента
Перетворення енергії в ФЕП засновано на фотоелектричні ефекті, який виникає в неоднорідних напівпровідникових структурах при впливі на них сонячного випромінювання.
Неоднорідність структури ФЕП може бути отримана легуванням одного і того ж напівпровідника різними домішками (створення pn переходів) або шляхом з'єднання різних напівпровідників з неоднаковою шириною забороненої зони - енергії відриву електрона з атома (створення гетеропереходів), або ж за рахунок зміни хімічного складу напівпровідника, що приводить до появи градієнта ширини забороненої зони (створення варізонних структур). Можливі також різні комбінації перерахованих способів.
Ефективність перетворення залежить від електрофізичних характеристик неоднорідною напівпровідникової структури, а також оптичних властивостей ФЕП, серед яких найбільш важливу роль грає фотопровідність. Вона обумовлена ​​явищами внутрішнього фотоефекту в напівпровідниках при опроміненні їх сонячним світлом.
Основні незворотні втрати енергії в ФЕП пов'язані з:
В· відображенням сонячного випромінювання від поверхні перетворювача,
В· проходженням частини випромінювання через ФЕП без поглинання в ньому,
В· розсіюванням на теплових коливаннях гратки надлишкової енергії фотонів,
В· рекомбінацією утворилися фото-пар на поверхнях і в обсязі ФЕП,
В· внутрішнім опором перетворювача,
В· і деякими іншими фізичними процесами.
Для зменшення всіх видів втрат енергії в ФЕП розробляються, і успішно застосовується різні заходи. До їх числа належать:
В· викор...
