Солнечные батареи

В наше время тема развития альтернативных способов получения энергии как нельзя более актуальна. Традиционные источники стремительно иссякают и уже через каких-нибудь пятьдесят лет могут быть исчерпаны. И уже сейчас энергетические ресурсы довольно дороги и в значительной мере влияют на экономику многих государств.
Всё это заставляет жителей нашей планеты искать новые способы получения энергии. Преобразование солнечной энергии в электричество является одним из самых перспективных и активно развиваемых направлений возобновляемой энергетики. Солнечная энергия широко доступна, обладает практически безграничными ресурсами, при ее фотоэлектрическом преобразовании не происходит загрязнения окружающей среды.

Введение………………………………………………………………………….5.
Глава 1. Устройство и принцип работы солнечных элементов.
1.1. История открытия солнечной энергии…………………………………..7.
2.1. Способы получения электричества и тепла из солнечного излучения..12.
2.2. Фотоэлемент. Физический принцип работы фотоэлемента……………13.
2.3. Конструкция солнечного элемента………………………………………14.
2.4. Виды солнечных элементов………………………………………………16.
2.4.1. Фотоэлементы первого поколения – на основе пластин кристаллического кремния…………………………………………………………………………………..17.
2.4.2. Фотоэлементы второго поколения – на основе тонких пленок полупроводников………………………………………………………………………..21.
Фотоэлементы на основе аморфного кремния
Фотоэлементы на основе кристаллических пленок кремния
Фотоэлементы на основе кристаллических пленок CdTe
Фотоэлементы на основе кристаллических пленок CuInSe2 (CIS)
Фотоэлементы на основе кристаллических пленок III-V групп
Фотоэлементы на основе органических материалов
Фотоэлементы на красителях
2.4.3. Фотоэлементы третьего поколения…………………………………………31.
2.5. Потери в солнечных элементах и пути их уменьшения…………….33.
Глава 2. Устройство и принцип работы солнечных батарей. Применение.
2.1. Характеристики и устройство солнечных батарей………………….35.
2.2. Элементы солнечных батарей и дополнительные компоненты……38.
2.2.1. Регуляторы отбора мощности батареи………………………………...……38.
2.2.2. Аккумуляторы в системе солнечной батареи………………………………39.
2.2.3. Регуляторы зарядки и разрядки аккумуляторов……………………………42.
2.2.4. Инверторы………………………………………………………………….…42.
2.3. Применение солнечных батарей…………………………………......44.
2.4. Перспективы использования солнечных батарей…………………..52.
Глава 3. Методы исследований солнечных батарей.
3.1. Модели расчетов мощности солнечных батарей……………………56.
3.1.1. модель КПД;
3.1.2. модель поправочных коэффициентов;
3.1.3. модель физическая;
3.1.4. модель статистическая.
3.2. Анализ работы солнечных батарей в зависимости от природных факторов……………………………………………………………………..59.
3.2.1. Солнечная радиация……………………………………………………........59.
3.2.2. Температура воздуха и скорость ветра……………………………………..60.
3.2.3. Влажность и давление воздуха……………………………………………...61.
3.3. Детальный расчет проектирования солнечной батареи со всеми теоритическими и математическими выкладками и при помощи пакет программ моделирования DesignLab и Matlab Simulink…………….........62.
3.3.1. Алгоритм построения модели СБ……………………………………………63.
3.3.2. Математическая модель солнечного элемента при протекании постоянного тока………………………………………………………………………………………….64.
3.3.3. Определение профиля освещенности………………………………………..66.
3.3.4. Определение необходимой емкости и выбор аккумуляторной батареи…..74.
3.3.5. Определение минимального времени зарядки аккумуляторной батареи…76.
3.3.6. Определение профиля нагрузки……………………………………………..77.
3.3.7. Расчет эффективного значения плотности потока солнечного излучения.79.
3.3.8. Определение факторов, влияющих на выходную мощность солнечных элементов…………………………………………………………………………………..81.
3.3.9. Определение числа последовательно и параллельно соединенных элементов солнечной батареи…………………………………………………………………………85.
Выводы…………………………………………………………………88.
Список использованной литературы………………………………89.