Päikesepaneel

Päikeseelement

Päikesepaneelidest koostatud päikesepatarei

Päikesepatarei on elektrotehniline seade, mis muundab Päikese valgusenergiat elektrienergiaks.

Tvaliselt kasutatakse päikesepatareis fotoelemente, milles elektromotoorjõud tekib juhi ja pooljuhi või kahe pooljuhi vahelisel siirdel.

Enamasti kasutatakse selleks pooljuhtide fotoelektrilisi omadusi. Kui valguseosake footon "põrkab" vastu pn-siiret, siis vahetavad elektron ja auk vastavalt N- ja P-pooljuhis kohad. Kui ühendada pooljuhid voolutarvitiga, siis suunduvad elektron ja auk oma pooljuhtide poole tagasi, tekitades elektrivoolu.

Pooljuhtide võimsus 1 m² suuruse pinna kohta on kuni 300 W ja nende kasutegur on 10~20%. Üks selline element tekitab pinge ligikaudu 0,5 V. Kõrgema pinge saamiseks ühendatakse elemendid jadamisi, aga voolutugevuse suurendamiseks rööbiti. Tavaliselt valmistatakse päikeseelemendid mõõtmetega 10×10 cm, mis suudab tagada keskmiselt 1–2 A suuruse voolu. Suurema võimsuse saamiseks ühendatakse elemendid patareidesse. 30–32 elemendiga päikesepatarei võimsus on ligikaudu 40–45 W.

Päikesepatareisid tuleb kaitsta mehaaniliste kahjustuste ja niiskuse eest.

Enamik päikesepatareisid on jäigad, aga leidub ka pooleldi painduvaid, mis põhinevad õhukestel kiledel. Viimaseid tehakse peamiselt kaadmiumtelluriidist CdTe või ränist Si.

Päikesepatareisid kasutatakse näiteks kosmoselennuaparaatides ja automaatsetes meteoroloogiajaamades.

2010. aastal toodeti maailmas päikesepatareisid 15,9 GW päikeseenergia tootmiseks. Aastas suureneb päikeseenergia tootmine rohkem kui kaks korda. See on seotud päikesepatareide järjest odavamaks muutumisega. Näiteks 1998. aastal oli päikesepaneelide hind 1 vati kohta 4,5 USA dollarit, aga 1970. aastal 150 dollarit.

2010. aastal suutsid maailma viis suurimat tootjat igaüks toota päikesepatareisid rohkem kui 1 GW energia tootmiseks. Need olid alates maailma suurimast tootjast Suntech, First Solar, Sharp Solar, Yingli ja Trina Solar. Neist esimese, neljanda ja viienda peakorter asub Hiinas.

Vaata ka

• Fotodiood