Характеризуется как источник электрического тока посредством фотоэлектрических преобразователей. Преимущество солнечных батарей обусловлено отсутствием подвижных частей, их высокой надежностью и стабильностью. При этом срок службы практически не ограничен. Недостатком является относительно высокая стоимость и низкий к.п.д. 

Модульный тип конструкции позволяет создавать установки с различными уровнями напряжения и практически любой мощности. Как правило, солнечные фотопанели работают совместно с аккумуляторными батареям и поэтому их ступени напряжения должны совпадать - 12, 24, 36 В и т.д. 
   
Выходная мощность солнечной батареи примерно пропорциональна интенсивности солнечного потока. Причем на количество получаемой энергии влияет интенсивность именно от прямых солнечных лучей. Номинальная мощность указываемая в технических характеристиках измеряется при стандартных тестовых условия. За основу нормируемого показателя солнечной радиации берется значение в 1000 Вт/м2. Другой фактор влияющий на мощность  - температура ячек панели. С ростом темературы  увеличивается ток, но уменьшается напряжение. 
  
Подобно любому электрическому генератору солнечная батарея имеет выходную вольт-амперную характеристику. Если ток нагрузки отключен, то напряжение на солнечной батарее наивысшее и находится в пределах 19-22 В (для ступени в 12 В). Максимальная выходная мощность достигается при номинальном токе и напряжении. Для выходной характеристики точка номинального режима лежит на кривой в области колена. Так как мощность есть произведение тока и напряжения, то площадь прямоугольника в указанных координатах будет максимальна. 
    
  
Время при котором освещенные солнечные батареи начинают эффективно работать находится между 9-00 и 15-00 часами. В остальной период количество получаемой энергии незначительно. Без больших проблем можно эксплуатировать установки, если они будут в утренние и вечерние часы закрываться тенью от деревьев и строений. 

Производительность солнечных батарей наивысшая, когда падающие лучи препендикулярны плоскости панели. В стационарном положении панели необходимо ориентировать на юг. Так как максимальная высота солнца в течении года меняется, то возможно делать сезонную корректировку. Зимний угол установки относительно горизонтали находится как сумма географической широты района плюс 15 градусов. Летний угол, наоборот, есть разность между географической широтой и 15 градусами. Для постоянной эксплуатиции нужно выбирать зимний вариант. Таким образом, всесезонный угол установки для г.Находки равен: 43 градуса с.ш. плюс 15 градусов - итого 58 градусов относительно горизонтали. 

Трекер (tracker) - рамная повортная конструкция, которая динамически ориентируется относительно видимого положения Солнца. Использование трекера  увеличивает дневную производительность солнечных батарей летом на 25-40%, зимой на 10-15%. 

Обычно электрическая энергия от солнечных установок поступает в аккумуляторную батарею не напрямую, а через регулирующий контроллер. Его главное назначение - следить за уровнем напряжения на клеммах батареи, не позволяя ей перезаряжаться. Дополнительные функции могут состоять из защиты от перегрузки, блокировки от ночного тока утечки, контроля за глубиной разряда батареи и пр. 

Наиболее известными компаниями производящие солнечные батареи являются: Siemens, Kyocera, Solarex, BP Solar.

Вследствие вращения Земли вокруг Солнца по эллиптической орбите расстояние между ними изменяется. Поэтому часовое количество энергии достигающей атмосферы Земли колеблется в течении года менее чем на 7%. 

При прохождении солнечных лучей через атмосферу Земли часть излучения рассеивается и поглощается. Это приводит к ослаблению прямого солнечного излучения и появлению диффузного (рассеянного) излучения. Часть рассеянной энергии возращается обратно в космическое пространство, а основной ее поток достигает поверхности Земли. Доля рассеянного излучения в общем потоке поступающей солнечной радиации зависит от географических и климотологических факторов и изменяется в течении года. 

Распределение глобального потока солнечной радиации на поверхности земного шара крайне неравномено. Количество энергии поступающей за 1 год на 1 кв.м поверхности изменяется от 800 кВт ч на севере до 2200 кВт*ч в наиболеее жарких пустынных местах. 
  
Облачность уменьшает поток суммарной радиации, а при сплошной облачности прямая радиация отсутствует. Районный потенциал суммарной солнечной энергии можно охарактеризовать среднегодовым приходом солнечной радиации на 1 кв.м (кв.см) горизонтальной поверхности. Годовые суммы неустойчивы год от году. Ежегодный приход суммарной радиации во Владивостоке колеблется возле 1300 кВт ч/кв.м (112 ккал /кв.см). 

Для оценки продолжительности потока солнечной энергии применяется суммарный показатель - годовое число солнечного сияния. Для Узбекистана он составляет 2815-2880, Грузии - 2125-2520, Молдавии - 2005-2080 часов. Средний показатель в г.Находке равен 2350 часам. Максимальное значение обычно достигается в феврале - 212, минимальное в июле - 167. Средняя часовая продолжительность годового сияния во г.Владивостоке составляет 1999 часов - порт, 2300 часов - Сад-Город (пригород). 
 
 

Системные компоненты для домовой энергетики

Ветрогенератор постоянного тока || Аккумуляторная батарея || Солнечная батарея  Освещение и бытовые приборы

Welcome to the World of Renewable Energy

Nakhodka. 2003.