Фотоэлектрические установки. Принцип действия и характеристики фотоэлектрических преобразователей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

Солнце - важный возобновляемый и экологически чистый источник энергии. Солнечную энергию можно превращать в электрическую с помощью фотоэлектрических (солнечных) батарей. Такие батареи используются на космических кораблях, в радиомаяках и океанских навигационных буях, в автономных сетях связи, а также в калькуляторах и электронных игрушках.

Фотоэлектрический (или фотовольтаический) метод преобразования солнечной энергии в электрическую является в настоящее время наиболее разработанным в научном и практическом плане. Впервые на перспективу его использования в крупномасштабной энергетике обратил внимание еще в 30-е годы один из основателей советской физической школы академик А. Ф. Иоффе. Однако в то время КПД солнечных элементов не превышал 1%. В последующие десятилетия благодаря значительному объему исследований в области физики и технологии этот показатель увеличился до 20-25%.

Механизм преобразования солнечного света в электричество отличается от других способов получения электричества. Особенности этого метода определяют возможности и перспективы его использования в широких масштабах.

При любом способе производства электричества необходимо иметь электрические заряды и обеспечить механизм их разделения. В индукционном методе для получения электричества используют свободные заряды металлических проводников, а их разделение осуществляется в результате перемещения проводников в магнитном поле.

В фотовольтаическом методе получения электричества нет механических перемещений деталей конструкции. Он основан на свойствах полупроводниковых материалов и их взаимодействии со светом. В фотовольтаическом элементе свободные носители образуются в результате взаимодействия полупроводника со светом, а разделяются под действием электрического поля, возникающего внутри элемента. До недавнего времени практически все фотоэлементы изготовлялись из кристаллического кремния, однако сейчас все более широкое применение находят и другие материалы.

Явление фотоэффекта основано на преобразовании световой энергии (энергии электромагнитного излучения) в электрическую. Различают три вида фотоэффекта:

1) внешний - вырывание электронов из поверхности тел под действием света;

2) внутренний - изменение электропроводимости полупроводников и диэлектриков под действием света;

3) запирающегося слоя - возбуждение электродвижущей силы на границе между проводником и светочувствительным полупроводником.

Для целей преобразования энергии электромагнитного излучения практически может быть применен только фотоэффект запирающегося слоя (фотоэффект на p-n-переходе).

Автор: Магомедов А.М.

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Движок Unreal Engine 5 16.04.2022 Компания Epic Games представила движок нового поколения Unreal Engine 5. Теперь он становится доступным для всех разработчиков. Новая версия движка получила ряд улучшений и технологий для next-gen рендеринга в реальном времени, а новые инструменты упрощают создание больших виртуальных миров с высокой детализацией. Технология Lumen позволяет реализовать динамическое глобального освещение. Теперь не нужно создавать карты освещения и "запекание" сцены. С Lumen можно реализовать сцену со сложным освещением, расставив соответствующие источники в редакторе, и сразу наблюдая финальный результат. Lumen учитывает непрямое освещение, эффект Colour Bleeding, Emissive Materials и мягкие тени. Технология использует гибридный метод рендеринга с частичным применением трассировки лучей. В движке реализована новая технология виртуальной геометрии Nanite, которая позволяет работать с высокодетализированными моделями. При этом Nanite загружает только видимые полигоны в зоне рендеринга, не требуя традиционных LOD для объектов. Для эффективной работы с Lumen и Nanite реализованы специальные виртуальные карты теней (VSM). Реализован новый алгоритм временного сглаживания с масштабированием Temporal Super Resolution (TSR), который позволяет рендерить кадр в меньшем разрешении. Представлены новые инструменты для открытого мира и сам движок заточен под создание больших миров. Система World Partition используется для гибкого управления и стриминга данных с автоматическим разделением мира на сетку. Члены команды смогут одновременно работать над одним участком мира или создавать разные его версии, например, дневную и ночную. Редактор MetaHuman позволяет создавать фотореалистичные модели героев. Улучшены инструменты для работы с анимацией персонажей. Новые функции учитывают деформацию движений и влияние на анимацию разных игровых сценариев. Улучшен набор инструментов для моделирования и UV-редактирования, работа с технологиями фотограмметрии и Quixel Megascans. Реализован процедурный звуковой движок MetaSounds. Для финального рендера может использоваться Path Tracer - одна из разновидностей трассировки. Некоторые технологические улучшения уже были реализованы в Fortnite и демо The Matrix Awakens. Демонстрация по мотивам "Матрицы" ранее была доступна только на консолях. Теперь открыт доступ к проекту City Sample, в котором показан тот самый город из демо.

Другие интересные новости:

▪ Смарт-часы BoAT Lunar Tigon

▪ Миниатюрный газоанализатор Kingmax AirQ Check GS-01 для смартфона

▪ 5-дюймовый гибкий дисплей AMOLED на пластиковой основе

▪ Новая единица измерения - кеттабайт

▪ Общая черта всех счастливых пар

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электроснабжение. Подборка статей

▪ статья Махаватар Бабаджи. Знаменитые афоризмы

▪ статья Кто извинился за то, что наступил палачу на ногу? Подробный ответ

▪ статья Машинист вакуум-формующей машины. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Цветомузыкальная установка с фазоимпульсным управлением. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 кВ. Общие требования. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025