Transcript Напівпровідникові фотоелементи

Фотоелементи.
Їх застосування
Фотоелемент – пристрій, в якому енергія світла керує енергією
електричного струму або перетворюється в неї
Перший фотоелемент, дія якого
грунтується
на
зовнішньому
фотоефекті,
створив
Олександр
Григорович Столєтов в кінці XIX ст.
ФОТОЕЛЕМЕНТИ
Вакуумні
Напівпровідникові
Вакуумні фотоелементи
При потраплянні світла на катод
фотоелемента в колі виникає
електричний
струм,
який
вмикає або вимикає реле.
Фототелеграф, фототелефон
Кіно: відтворення звуку
Входить в схему фотореле: автомати
в метро.
Напівпровідникові фотоелементи
Фотоелементи з p-n
переходом створюють ЕРС
близько 1-2 В. Вихідна
потужність досягає сотень
ватт при ККД до 20%
Застосування фотоелементів
•
Фотоелемети мають широке використання у техніці і
у наукових дослідженнях. Різні об'єктивні оптичні
виміри неможливі без залучення того чи іншого типу
фотоелементів. Фотоелектричні установки качають
воду, забезпечують нічне освітлення, заряджають
акумулятори, подають електрику в загальну
енергосистему і т. д. Вони працюють в будь-яку
погоду. При мінливій хмарності вони досягають 80%
своєї потенційної продуктивності; в туманну погоду близько 50%, і навіть при суцільній хмарності вони
виробляють до 30% енергії.
Застосовують в:
•
•
•
•
Будівництві;
Астрофізиці;
Техніці;
Сільському господарстві.
Будівництво
У наш час можна знайти не тільки
фотоелектричні панелі. Різні фірми
пропонують фотоелементи у
вигляді легких, еластичних і міцних
покрівельних плит, а також
несучих стін-перегородок для
фасадних робіт. Ці новинки
роблять фотоелементи економічно
привабливішими при включенні їх
до складу будівельних матеріалів.
Астрофізика
Для збільшення точності фотометрії
застосовуються фотоелементи, що
встановлюються у фокусі телескопа.
Техніка
Насосні установки, що працюють на сонячних
фотоелементах, ефективні та економічно вигідні в
умовах практично будь-якого застосування водних
насосів. Енергетичні компанії США виявили, що
економічніше використовувати водяні насоси на
сонячній батареї, ніж обслуговувати розподільні
електричні лінії, що ведуть до віддалених
насосів. Деякі комунальні підприємства пропонують
насосні установки на фотоелементах для виконання
заявок клієнтів.
Сільське господарство
У сільських районах знаходиться і інше застосування
фотоелектричним системам - зарядка і освітлення
електричних огорож, забезпечення циркуляції води,
вентиляції, світла і кондиціонування повітря в
теплицях і гідропонних спорудах.
Переваги
•
•
•
Висока надійність
Фотоелементи розроблялися для використання в космосі, де ремонт занадто
дорогий, або взагалі неможливий. До цих пір фотоелементи є джерелом
живлення практично для всіх супутників на земній орбіті, тому що вони
працюють без поломок і майже не потребують технічного обслуговування.
Низькі поточні витрати
Фотоелементи працюють на безкоштовному паливі - сонячної енергії. Завдяки
відсутності рухомих частин, вони не вимагають особливого догляду. Рентабельні
фотоелектричні системи є ідеальним джерелом електроенергії для станцій
зв'язку в горах, навігаційних бакенів в море та інших споживачів, розташованих
далеко від ліній електропередач.
Екологічність
Оскільки при використанні фотоелектричних систем не спалюється паливо і ще
немає рухомих частин, вони є безшумними і чистими. Ця їхня особливість
надзвичайно корисна там, де єдиною альтернативою для отримання світла та
електроживлення є дизель-генератори і гасові лампи.
•
•
Модульність
Фотоелектричну систему можна довести до будь-якого розміру. Власник такої
системи може збільшити або зменшити її, якщо зміниться його потреба в
електроенергії. В міру зростання енергоспоживання і фінансових можливостей,
домовласник може кожні кілька років додавати модулі. Фермери можуть
забезпечувати худобу питною водою за допомогою пересувних насосних систем
Низькі витрати на будівництво
Розміщують фотоелектричні системи зазвичай близько до споживача, а значить,
лінії електропередачі не потрібно тягнути на далекі відстані, як у випадку
підключення до ліній електропередач. До того ж, не потрібен понижуючий
трансформатор. Менше проводів означає низькі витрати і більш короткий період
установки
Недоліки вакуумних
фотоелементів
•
•
•
Слабкий струм;
Мала чутливість до довгохвильового
випромінювання;
Не використовується у колах
замкненого струму.
Дякуємо за
увагу!
Підготували учні 11
класу Олійник Лілія та
Мехеденко Микола.