Солнечные элементы (СЭ) изготавливаются из материалов, кото­рые напрямую преобразуют солнечный свет в электричество. Большая часть из коммерчески выпускаемых в настоящее время СЭ изготав­ливается из кремния (химический символ Si). Устройство солнечного элемента показано на рис. 3.1.

Типы солнечных элементов. СЭ может быть следующих типов:

♦ монокристаллический;

♦ поликристаллический;

♦ аморфный.

Различие между этими формами в том, как организованы атомы кремния в кристалле. Различные СЭ имеют разный КПД преобразо­вания энергии света. Моно - и поликристаллические элементы имеют

почти одинаковый КПД, который выше, чем у СЭ, изготовленных из аморфного кремния (http://www. solarhome. ru/ru/basics/).

Прежде всего, в СЭ имеется задний контакт и 2 слоя кремния раз­ной проводимости. Сверху имеется сетка из металлических контактов и антибликовое просветляющее покрытие, которое дает СЭ характер­ный синий оттенок.

В последние годы разработаны новые типы материалов для СЭ. Например, тонкопленочные СЭ из медь-индий-диселенида и из CdTe (теллурид кадмия). Эти СЭ в последнее время также коммерчески используются.

КПД солнечных элементов:

♦ монокристаллические — 12... 15 %;

♦ поликристаллические — 11...14 %;

♦ аморфные — 6 ...7 %;

♦ теллурид кадмия — 7...8 %.

Пиковый ватт. СЭ производит электричество, когда освещается светом. В зависимости от интенсивности света (измеряемой в Вт/м2), солнечный элемент производит больше или меньше электричества: яркий солнечный свет более предпочтителен, чем тень, и тень более предпочтительна, чем электрический свет.

Для сравнения СЭ и модулей необходимо знать так называемую номинальную мощность элемента или модуля. Номинальная мощ­ность, выращенная в ваттах пиковой мощности Wp, — это мера того, сколько электроэнергии может произвести фотоэлектрический модули при оптимальных условиях.

Для определения и сравнения номинальной мощности солнечных панелей, выходная мощность измеряется при стандартных тестовых условиях (СТУ). Эти условия предполагают:

♦ освещенность 1000 Вт/м2;

♦ солнечный спектр AM 1.5 (он определяет тип и цвет света);

♦ температура элемента 25 °С (это важно, так как эффективность СЭ падает при повышении его температуры).

Ию

Им

■111