Діти сонця
Портативні сонячні батареї Від Сонця постійно приходить енергія у вигляді випромінювання великої потужності, понад 1000 Вт на квадратний метр. Цю енергію можна використовувати в різних цілях: для отримання тепла, світла, електроенергії
Олексій Созонтов
Уявіть ситуацію: похід добігає кінця, до кінцевої точки день шляху, якщо по звивистій дорозі, і 3-4 години по прямій. Маршрут прокладений, але у навігатора «видихався» акумулятор, вже запасний, основний - давно на дні рюкзака. Йти по пам'яті? Можна заблукати в розташоване неподалік болотце і вилазити звідти добу. Як на зло, пече сонце, і води під фляжках з попереднього привалу залишилося лише на денці. Докладної паперової карти немає, ех, сподівалися на навігатор, доведеться топати по дорозі - хоч не заблукаємо ...
- Горе мандрівники, - скажете ви, і будете абсолютно праві. Щоб не залишитися зовсім вже без електроніки далеко від звичних електричних розеток, якраз і сконструйовані переносні сонячні батареї.
Трішки історії
Ще в 70-х роках 19 століття був відкритий так званий фотоелектричний ефект, проявом якого є виникнення електричної напруги на освітленій сонячним світлом металевої поверхні. У 30-х роках вже 20 століття була висловлена думка про використання напівпровідникових фотоелементів, однак, рекордний коефіцієнт корисної дії (ККД) тодішніх матеріалів не перевищував 1 відсотка, тобто, в електрику перетворювалася лише сота частина світлової енергії, що становить трохи більше 10 Вт з 1 квадратного метра площі в яскравий сонячний день.
Після багаторічних експериментів вдалося створити фотоелементи з ККД до 10-15%, і в 50-х роках в США були побудовані сонячні батареї практично сучасного типу. У 1959 році вони були встановлені на одному з перших штучних супутників Землі. У 80-х роках виробництво сонячних батарей вже запущено в серію, з'являються електростанції на основі сонячних батарей, а ККД самих батарей до 1989 року перевищує 30%. З цього моменту еру портативних сонячних батарей можна вважати відкритою.
В даний час в ряді лабораторій розроблені батареї з ККД більше 40%, але поки їх виробництво занадто дорого для масового застосування.
Спочатку було Сонце ...
Від Сонця до нас постійно приходить енергія у вигляді випромінювання досить великої потужності, понад 1000 Ватт на квадратний метр. Цю енергію можна використовувати в різних цілях: для отримання тепла, світла, електроенергії.
Сонячна батарея (модуль, панель) являє собою фотоелектричний генератор, що перетворює енергію сонячного світла або інших світлових джерел в електричну енергію. Для отримання необхідних параметрів по струму і напрузі сонячні батареї з'єднують в ланцюзі послідовно або паралельно.
Найбільшого поширення набули сонячні батареї з кремнієвих елементів, об'єднаних в пластини. Для захисту від зовнішніх умов пластини покриті спеціальним склом з антіотражающім поверхнею і герметизовані від вологи.
В даний час все більшу популярність здобувають сонячні батареї з, так званого, аморфного кремнію. Їх відмітною особливістю є пластичність, тобто таку батарею можна гнути, не побоюючись за її пошкодження.
Між фотоелементами з кристалічного (жорсткі) і аморфного (гнучкі) кремнію є й інші відмінності. Так, «жорсткі» фотоелементи важче і більш тендітні, але вони довговічніше і мають в 1,5 - 2 рази більший ККД. Під довговічністю розуміють термін служби, рано чи пізно будь-яка сонячна батарея «вигорає» від тривалого лежання на сонці. В умовах середньої смуги цей термін становить кілька років, а ось в умовах пустель виробники відзначають 15% -ве зниження ефективності вже через 600 годин роботи батареї. Є ще одна дуже важлива відмінність між різними типами батарей: ефективний діапазон довжин хвиль сонячного випромінювання, при якому ККД батареї максимальний.
Кристалічні елементи будуть прекрасно працювати навіть при освітленні лампами розжарювання, так як використовують більш «червону» частина спектра світла, а гнучкі, мають максимум в більш «фіолетовою» частини, краще покажуть себе в горах, де багато ультрафіолету, але ось під лампочкою або в приміщенні за склом вони зазвичай не приносять користі.
Кількість енергії, вироблене сонячною батареєю, залежить від потужності батареї, інтенсивності сонячного випромінювання і кута падіння сонячних променів на робочу поверхню. Найбільший ефект досягається при падінні сонячних променів під прямим кутом влітку в безхмарну погоду. Але навіть у похмурий день сонячна батарея нічого очікувати марна, просто її потужність стане набагато менше, і це слід враховувати. Спільно з сонячною батареєю доцільно використовувати акумулятор, тоді енергія, накопичена за сонячний день, зможе використовуватися і в тіньовий час доби.
Сонце - це життя ... всіх портативних пристроїв!
Портативні сонячні батареї можуть бути використані в різних областях: зв'язок, комп'ютерна техніка, військова техніка, рятувальні експедиції, фото-, відео-, аудіотехніка, екстремальний спорт, туризм, повсякденне життя.
Одним словом, скрізь, де необхідна електрика (особливо, що не дуже потужна) і відсутня стаціонарна електрична мережа. У комплекті з легкими універсальними буферними акумуляторами - вони незамінне джерело електричної енергії під час роботи, відпочинку і подорожей.
Основною функцією сонячних батарей є зарядка і підзарядка різного роду акумуляторів, а так само харчування електронних пристроїв протягом сонячного часу доби. При використанні малопотужних батарей (до 4-6 Вт) заряджати мобільні пристрої можна безпосередньо від батареї, з більш потужними батареями доцільно використовувати спеціальні стабілізатори напруги, щоб уникнути перезаряду пристрою і його виходу з ладу.
При можливості можна підключити сонячну батарею до перетворювача напруги , Вийде малопотужна електростанція для харчування електроприладів. Це навіть зручніше, тому що дозволити заряджати мобільні пристрої як зазвичай, за допомогою штатних зарядних пристроїв і підключати прилади, що вимагають напруги 220 В, наприклад, бритву.
Зазвичай портативні сонячні батареї виконуються у вигляді невеликого розміру сумочок-розкладачок, які в похідному вигляді займають зовсім небагато місця, а в робочому стані розкидаються на площу в кілька квадратних метрів, однак існують і оригінальні рішення.
Сумки-зарядки дозволяють заряджати мобільний телефон, MP3-плеєр, цифровий фотоапарат і багато інших пристроїв під час руху. Кілька сонячних модулів, розташованих на зовнішній поверхні сумки живлять електроенергією знаходиться всередині прилад. Часто в сумці розташовується ще і компактний акумулятор, що заряджається під час прогулянок в сонячні дні і живить вашу електроніку, коли на небі збираються хмари. Внутрішній акумулятор можна зарядити і в гостях - від розетки, або від прикурювача автомобіля. Як правило, такі сумки мають набір різних перехідників, а також універсальний USB-перехідник, до якого завжди можна знайти зарядні пристрої.
У жарких країнах з сонячним кліматом можна використовувати сонячні батареї, вмонтовані в рюкзак, або навіть розкинуті на спині у верблюда.
Світле майбутнє…
З ростом цін на паливо та інші енергоносії, зі збільшенням екологічних проблем використання традиційних видів палива все виразніше простежуються тенденції до використання екологічно чистих видів енергії. І вже зараз це не здається нездійсненним. Портативні сонячні батареї все активніше використовуються в подорожі, туризм та відпочинок. Тільки уявіть, що на вашому рюкзаку або сумці може з'явитися електростанція потужністю в півкіловата, причому не вимагає ні запасу палива, ні складного і важкого устаткування.
Йти по пам'яті?
