Солнечная
батарея состоит из множества солнечных элементов, в каждом из которых
энергия света непосредственно превращается в электрическую энергию. Это
совсем несложно, только для изготовления солнечного элемента нужно
найти вещество с подходящими свойствами.
Свет - это поток частиц под названием фотоны.
Фотоны, столкнувшись с каким-либо веществом, могут поглотиться
молекулами или атомами этого вещества.
Когда атом поглощает фотон, то он "толстеет",
становится больше. Атом состоит из ядра и электронов, которые движутся
вокруг ядра. Ядро как бы окутано электронным "облачком". Так вот, когда
атом поглощает фотон, это электронное облако и раздувается. (Электроны
начинают двигаться на большем расстоянии от ядра.) Так "толстеет" атом.
Чем больше энергия у фотона, который он проглотил, тем больше он
"растолстеет". И вполне возможно, что атом настолько увеличится в
размере, что может некоторые свои электроны совсем потерять.
Вот на этом свойстве и основано действие солнечной
батареи. Нужно подобрать такое вещество, чтобы его атомы, поглощая
фотоны солнечного света, сильно "толстели" и теряли бы свои электроны.
Тогда электроны становились бы свободными. А свободные электроны - это
и есть возможность создать электрический ток.
Таких веществ немало. Одно из самых
распространённых - кремний, который входит в состав обыкновенного
речного песка. Кремний и можно использовать для создания элементов
солнечных батарей. На свету в солнечных элементах накапливаются
свободные электроны, которые отскакивают от "растолстевших" атомов.
Если эти элементы соединить проводами с тем местом, где электронов
мало, то накопившиеся электроны потекут туда. Вот и появится
электрический ток.
Солнечные батареи выглядят как плоские панели.
Хороши они тем, что просты, надёжны и долговечны. Ведь в них нет
никаких трущихся и движущихся частей, которые могут испортиться от
трения или сломаться. Они могут быть очень маленькими, если нужно мало
энергии (например, для калькулятора). А самое главное - они не
загрязняют окружающую среду. При работе солнечной электростанции нет
совершенно никакой грязи: нет дыма и копоти, как от тепловой
электростанции, нет радиоактивных отходов, как от электростанции
атомной. Одно только плохо: она не работает в пасмурный день и ей нужны
большие свободные поверхности для размещения солнечных элементов.
Поэтому с таким удовольствием используют солнечные батареи в космосе:
туч и облаков там нет, а свободного места сколько угодно. Солнечные
батареи - главные источники энергии для околоземных спутников и
космических станций.
|