Коли в Україні заходить розмова про встановлення сонячних панелей, багато людей говорять, що це не надто гарна ідея, адже в нашій країні Сонце може не з’являтися тижнями. Звучить логічно? Так, логічно! Але чи справді сонячні батареї не можуть працювати в похмурі дні?

Сонячні батареї можуть працювати абсолютно в будь-який день – похмурий, сонячний, спекотний, холодний. Вся справа в тому, що електромагнітне випромінювання досягає Землі в будь-яку пору року. Щільні хмари можуть знизити продуктивність, проте технології не стоять на місці і часто різницю (не в повному обсязі) можна компенсувати розташуванням та кутом нахилу по відношенню до поверхні Землі.

Якщо ви думаєте, що ідеальним для сонячних панелей є клімат, наприклад, Бразилії, то ви помиляєтесь. У спекотні дні, коли температура піднімається вище +25 °С, продуктивність панелей навпаки знижується на 10-25%, тому вважається, що ідеальними умовами для роботи таких батарей будуть мороз та сонце.

Хто і коли винайшов сонячні батареї

Сонячні панелі на даху будинку в Німеччині.

Сам фотоелектричний ефект було відкрито фізиком Олександром Беккерелем у 1839 році. Однак перший прототип сонячної батареї, здатної перетворювати сонячне світло на електрику, був створений трохи пізніше, у 1883 році, Чарльзом Фрітцем, який зробив перший сонячний елемент на основі з’єднання селену і золота.

Наступні дослідження та розробки в галузі фотоелектричних явищ призвели до створення ефективніших сонячних елементів в XX столітті. У 1954 році фізики Джеральд Пірселл і Калвін Фуллер з «Bell Labs» у США створили перший сучасний сонячний елемент на основі кремнію, який був більш ефективним та доступним для масового виробництва. Це вважається початком промислового використання сонячних батарей.

А як щодо ночі? Чи можуть батареї працювати у темний час доби? Ні. Сонячні панелі не можуть вловлювати промені світла вночі, а значить, і виробляти електрику, проте вони можуть віддавати енергію для різних електроприладів. Звичайно, це означає, що вдень вони повинні отримувати більше енергії, а потім десь зберігати її до темряви.

Тому системи таких батарей майже завжди підключені до накопичувачів електроенергії. Саме вони є однією з основних проблем сектора поновлюваної енергетики. Справа в тому, що зараз технологія зберігання має дуже високу ціну, а також такі накопичувачі з літій-іонних акумуляторів важко утилізувати. Крім того, при пошкодженні такого пристрою виділяються токсичні елементи та гази, а його виробництво потребує багато енергії і є небезпечним.

Цікаві факти про сонячні батареї

• Сонячні батареї можуть бути встановлені практично в будь-якому місці, навіть на віддалених місцевостях або на мобільних пристроях.

• Сонячні батареї зазвичай мають дуже довгий термін служби і можуть працювати без перерви протягом багатьох років.

• Щогодини на нашу Землю приходить достатньо сонячної енергії, щоб задовольнити світовий попит на енергію приблизно на рік.

• Сучасні сонячні батареї мають ефективність перетворення сонячного світла на електрику в діапазоні від 15% до 22%, а деякі високоефективні моделі можуть досягати і 25%.

• Сонячна енергія є одним із найбільш швидко зростаючих сегментів енергетичної індустрії, і ринок сонячних батарей продовжує розширюватися з кожним роком.

Велодоріжка із сонячних батарей у Нідерландах.

• Сонячні батареї є одним із основних способів отримання електричної енергії на космічних апаратах: вони працюють довгий час без витрат будь-яких матеріалів, і водночас є екологічно безпечними, на відміну від ядерних та радіоізотопних джерел енергії.

• При польотах на великому віддаленні від Сонця їх використання стає проблематичним. Наприклад, на Марсі потужність сонячних батарей вдвічі менша, ніж на Землі. Біля далеких планет-гігантів Сонячної системи потужність знижується настільки, що робить сонячні батареї майже повністю марними. А ось при польотах до внутрішніх планет, Венери та Меркурія, потужність сонячних батарей навпаки, значно зростає – у районі Венери вдвічі, а у районі Меркурія в 6 разів.

• У 2014 році в містечку Кроммені в Нідерландах відкрилася перша у світі велодоріжка (на фото) із сонячних батарей – Solaroad, що перекладається як «Сонячна дорога». Довжина цієї велодоріжки становить 72 метри і вона здатна витримати вантажівку вагою до 12 тонн.

Якщо вам сподобалася стаття, будь ласка, поділіться з друзями в соцмережах!