Солнечные батареи

Фотоэлектрические преобразователи (ФЭП) или фотоэлемент являются полупроводниковым устройством, которое прямо преобразующее солнечную энергию в постоянный электрический ток. В действительности термин «солнечные батареи» используется только в разговорной речи или в ненаучной прессе.

Первый опыт в применении ФЭП был на космических аппаратах. Сейчас область применения их значительно расширилась. Например, для районов, которые располагаются далеко от централизованного электроснабжения. Конечно, такие системы в большинстве случаев используют аккумуляторные батареи (аккумуляторы) для хранения электроэнергии.

Основным достоинством ФЭП, как и солнечной энергетики вообще, является общедоступность и неисчерпаемость источника энергии (Солнца). У ФЭП нет потребности в топливе, что дает возможность не зависеть ни от цен на него, ни от проблем с транспортировкой. Кроме того, работают ФЭП совершенно бесшумно, в отличие от тепловых насосов и ветровых систем. Генерируемая энергия после того, как в солнечную систему уже был вложен начальный капитал, и она уже окупилась, фактически является бесплатной. Еще одно преимущество такой системы - большой срок эксплуатации, не менее 20 лет.

Недостатков у ФЭП не много, но они, к сожалению, являются убедительными. Первым и значительным недостатком является стоимость системы, что в результате дает большой срок окупаемости. Вторым недостатком является низкий КПД, в сравнении с традиционными источниками энергии. КПД фотоэлементов уменьшается при их нагреве и, поскольку работают они под разогревающим их солнечным излучением, то возникает насущная необходимость установки систем охлаждения, как правило, водяных. Использование энергосистем на основе ФЭП требует установки дополнительного оборудования (аккумуляторов, инверторов и т. д.) и наличия вспомогательных помещений для его размещения. ФЭП чаще используют в качестве вспомогательного источника электроснабжения. Как и солнечные тепловые коллекторы батареи зависят от погоды.

Существенным недостатком ФЭП является наличие ядовитых веществ в составе самих фотоэлементов (свинца, кадмия, галлия, мышьяка и т. д.) и применение токсичных веществ во время  их производства, несмотря на экологическую чистоту получаемой при этом электроэнергии. Через 30-50 лет использования фотоэлементов неизбежно возникает проблема их утилизации, которая пока еще не разрешена с точки зрения экологии. После 30 лет эксплуатации производительность фотоэлектрических элементов начинает снижаться.

Также следует убедиться, перед установкой солнечных батарей на крыше дома, что нагрузка на конструкцию крыши не будет избыточной.