По всяко време човечеството се опитваше да използва най-много ползите, предоставени от природата.Доказателство за изобретението на слънчевите панели.Принципът на работа на слънчевите панели е доста прост.Благодарение на тях нашите калкулатори работят по всяко време на деня, през лятото и през зимата, независимо от вида и честотата на смяна на батерията.Съвременният свят се характеризира с използването на слънчева енергия в различни сектори и скали, вариращи от действителните таблети и завършващи с равнини.За това как се изгражда слънчевата клетка, нейните видове и принципът на работа ще ви информираме за тази статия.
Малко история
Както знаете, слънчевата клетка не е първото изобретение, използващо обхващащата енергия на Слънцето.като алтернатива на електрическата енергия.Първите опити за използване на слънчева светлина са терминални електроцентрали, които имат по-често срещано име като "колектори".Принципът на тяхното действие е да се затопля вода до 100 ° С с помощта на слънчева светлина, което води до развитието на електричество.Работата на колекторите се състоеше от многостепенна трансформация на енергията: натрупване на слънчеви лъчи, кипене на флуид, образуване на пара, движение на парната машина и превръщане на топлинната енергия в механична.
За разлика от колектора, слънчевата клетка директно трансформира продуктите на Слънцето в електрическа енергия.Трябва също да се отбележи, че такава характеристика на слънчевата клетка, като използването на светлина, а нетоплина, която ви позволява да генерирате електричество дори през зимата.
Досега принципът на тези устройства се основава на превръщането на ефектите от лъчите в електрически ток (фотоелектричен ефект) с помощта на специални полупроводници, които съставляват цялата батерия.
Основателите на фотоелектричния ефект са три заслужени физици.Самият феномен на този процес е описан от физик с френски произход - Александър Едмон Бекерел през 1839 година.Тогава през 1873 г., първият полупроводник, за да се постигне фотоелектрически ефект, е бил открит от английския електроинженер Уилоби Смит.Подробно описание на принципа на работа, схемата на слънчевите панели и потвърждаването на законите на предишните откриватели през 1905 г., световноизвестният носител на Нобелова награда Алберт Айнщайн.
Определения и основи за преобразуване на енергия
Устройството на слънчевата клетка се състои от плоча, снабдена с верига от свързани полупроводници (фотоклетки).Фотоклетките изпълняват функцията за преобразуване на слънчевата светлина в електрически ток.Ето защо, за да се разбере принципът на това устройство, е необходимо да се изследват неговите основи, а именно фотоклетки.Фотоклетки - полупроводници, трансформират действието на квантите на електромагнитното излъчване, способно да се движи със скоростта на светлината, в електрическа енергия.Процесът на тази трансформация се нарича фотоелектричен ефект, който се появява под въздействието на слънчева светлина върху структурата на фотоклетката.Особеността на структурата е вхетерогенността, създадена от използването на сплави от различни материали и примеси, за да се променят нейните свойства от гледна точка на физиката и химията.
Тези примеси създават отрицателни и положителни преходи (p - n), които са в основата на работата на два полупроводника и проводимост между тях.В допълнение към метода, който формира хетерогенността на структурата на фотоклетките, се използват също:
- комбинации, които се различават по ширината на ширината на обхвата на полупроводниците;
- промяна в химическия състав на фотоклетката с цел формиране на варизонна структура;
- комбинация от горните методи.
Преобразуването на енергия директно зависи от физическите и електрическите свойства на структурата и електрическата проводимост на полупроводниците (фотопроводимостта).Фотоклетката се състои от различни видове електрони и техните слоеве.Отрицателен тип действа като електрод, върху който има заряд, и съответно анодът (приемникът) на този заряд е положителен тип.Натрупването на слънчева енергия е следното: излизащи от отрицателния слой под въздействието на слънчевите лъчи, електроните поемат анодите.Изхождайки от слоя положителни електрони, те се връщат на първоначалното място.Повтарят се следните действия.Поради това, енергията на Слънцето остава вътре в устройството.
Класификация
В зависимост от материала и метода на производство се различават следните видове слънчеви клетки: силиций и фолио.
Батериите за източване са устройства, от които основният активен материал е силиций.Силиконът се характеризира с висока производителноств сравнение с други материали, използвани за създаването на тези устройства, следователно е голямо търсене. В своята структура силициевите устройства са разделени на три подвида:
Монокристални батерии - устройства, състоящи се от силиконови обвивки, свързани помежду си. Такива адаптации се правят, като се използва чисто чист силиций, извлечен по метода на отглеждане на кристали Чохралски. Когато един кристал преминава в твърда форма, той се разделя на по-тънки плочи. Монокристалните плочи се свързват с решетка от метални електроди. Тази технология на слънчевите устройства е доста скъпа. Затова се използва по-рядко, въпреки че има сравнително висока ефективност (EF), около 22%. През зимата батериите са по-малко продуктивни поради кратък светлинен ден. 
Поликристални батерии - устройства, състоящи се от поликристали, получени чрез бавно охлаждане на силициевата сплав. Техниката на производство на такива устройства е много по-евтина от монокристалните батерии. Но заедно с намаляване на цената на устройството, неговата ефективност се намалява с 4-5 единици. Това се дължи на образуването в поликристалите на зони с гранулирани граници, които намаляват ефективността на фотоклетките. 
. Ефективността на аморфните батерии е само 5%, но те имат редица специални предимства, като например: гъвкавост, ефективност през зимното тъмно време и дебелина от 1 микрона. Филмните устройства са разделени на следните типове:
- на базата на кадмиев телурид с използване на филмова технология;
- на базата на сплавта от мед, индий и селен, ефективността на такива устройства е 16-20%;
- полимерни филмови устройства, изработени от органични фотоклетки, тяхната ефективност е 5-6%.
Схемата за свързване на слънчевите панели е да се изчисли натоварването и да се регулира зарядът на контролера. Най-простата схема може да бъде разгледана на пример на градински фенер. Такива градински светлини постепенно стават широко разпространени за сметка на яркото осветление на следи, тревни площи и градински площи. През зимата светлината на градинските фенери на слънчевата енергия е по-малко ярка, отколкото в други времена. Схемата в този случай се състои от фоточувствителен елемент, акумулаторна батерия и слънчева батерия.
Днес в Антарктика продължават развитието на производството на големи слънчеви панели. Такива електроцентрали ще акумулират енергия през полярния ден, който се среща в северните територии - през лятото, а на юг - през зимата. Слънчевата енергия е прилична алтернатива на електрическия ток, така че спектърът на неговото приложение е широк. Слънцезащитните батерии се използват дори за производство на космически кораби.
