—учасний розвиток св≥товоњ економ≥ки нев≥дТЇмно повТ¤заний ≥з зростанн¤м темп≥в виробництва енерг≥њ. ÷е зумовлюЇтьс¤ багатьма факторами: загальним зб≥льшенн¤м св≥тового товаровиробництва, розвитком транспорту та телекомун≥кац≥й, розробкою в≥ддалених родовищ корисних копалин, утил≥зац≥Їю в≥дход≥в, ростом споживанн¤ енерг≥њ у побут≥ (опаленн¤, осв≥тленн¤, живленн¤ побутовоњ техн≥ки), техн≥чним переозброЇнн¤м арм≥й тощо. “ому темпи зростанн¤ виробництва енерг≥њ перевищують нин≥ темпи зростанн¤ населенн¤ земл≥. «араз перед енергетикою стоњть багато проблем, ≥ найб≥льш гостра- проблема њњ джерел. Ќа сьогодн≥шн≥й день 6 млрд. чолов≥к на «емл≥ споживають б≥льше 12 млрд. к¬т енерг≥њ за р≥к, тобто у середньому 2 к¬т на людину. ÷¤ енерг≥¤ отримуЇтьс¤ за рахунок вуг≥лл¤- 26%, нафти- 42 %, газу- 20%, г≥дроенерг≥њ- 4%, ¤дерноњ- 5%, ≥нших джерел- 3%. “обто б≥л¤ 90% енерг≥њ ми отримуЇмо за рахунок орган≥чних вид≥в палива- нафти, вуг≥лл¤, газу. ÷≥ джерела енерг≥њ ще називають нев≥дновлюваними, бо швидк≥сть њх нагромадженн¤ в надрах «емл≥ набагато менша швидкост≥ њх витрачанн¤ (приблизно у 106 раз≥в).

Ћюдству необх≥дно все б≥льше й б≥льше енерг≥њ, отримати ¤ку за рахунок нев≥дновлюваних джерел у недалекому майбутньому буде важко чи взагал≥ неможливо. ƒ≥йсно, за р≥зними оц≥нками, розв≥даного орган≥чного палива вистачить на 30-50 рок≥в. якщо врахувати так зван≥ геолог≥чн≥ запаси, ¤к≥ будуть своЇчасно розв≥дан≥, а експлуатац≥¤ њх не затримуЇтьс¤, то, з урахуванн¤м все зростаючого р≥вн¤ витрат енерг≥њ, орган≥чного палива може вистачити ще рок≥в на 100-150. ѕричому т≥льки вуг≥лл¤ ще довгий час може збер≥гати своЇ м≥сце в енергетичному баланс≥. ѕроте використанн¤ його супроводжуЇтьс¤ високим р≥внем забрудненн¤ атмосфери «емл≥. ядерна енергетика, ¤ка на сьогодн≥ маЇ значно б≥льше сировинних ресурс≥в н≥ж орган≥чне паливо, динам≥чно розвивалась у св≥т≥ прот¤гом останн≥х 20-30 рок≥в. јле сьогодн≥, на думку багатьох фах≥вц≥в, вона вже не може вважатис¤ перспективним видом енерг≥њ через високий ризик рад≥оактивного забрудненн¤ навколишнього середовища, що про¤вилос¤ в сер≥њ техногенних авар≥й та катастроф, особливо п≥д час сумно в≥домоњ „орнобильськоњ катастрофи.

“ому у св≥т≥ все б≥льше звертають увагу на використанн¤ так званих в≥дновлюваних джерел енерг≥њ - тепла «емл≥, енерг≥њ в≥тру, приплив≥в та в≥дплив≥в, б≥огазу, сон¤чного випром≥нюванн¤, тощо. ѕрактично вс≥ ц≥ джерела енерг≥њ повн≥стю зумовлен≥ пр¤мою д≥Їю —онц¤. —еред зазначених джерел одним ≥з найб≥льш перспективних Ї пр¤ме перетворенн¤ сон¤чного випром≥нюванн¤ в електрику в нап≥впров≥дникових сон¤чних елементах.

¬ипром≥нюванн¤ з поверхн≥ —онц¤ характеризуЇтьс¤ широким енергетичним спектром, що приблизно в≥дпов≥даЇ енергетичному спектру випром≥нюванн¤ Учорного т≥лаФ при температур≥ 5800 . ћаксимум ≥нтенсивност≥ лежить у видим≥й област≥ спектра (0.35-0.75 мкм), в ¤к≥й зосереджена майже половина вс≥Їњ енерг≥њ. –ешта сон¤чного випром≥нюванн¤ розпод≥л¤Їтьс¤ м≥ж ультраф≥олетовою частиною спектра з довжиною хвиль меншою за 0.3 мкм (менша частина) ≥ ≥нфрачервоною з довжиною хвиль б≥льшою 0.75 мкм (б≥льша частина). ≤нтенсивн≥сть сон¤чного випром≥нюванн¤ б≥л¤ атмосфери «емл≥ дор≥внюЇ 1360 ¬т/м2- величина в≥дома ¤к сон¤чна стала јћ0. ѕри проходженн≥ кр≥зь атмосферу «емл≥ ≥нтенсивн≥сть сон¤чного випром≥нюванн¤ зменшуЇтьс¤ за рахунок його поглинанн¤, розс≥юванн¤ та в≥дбиванн¤ при взаЇмод≥њ з частинками пилу, з киснем, озоном, вуглекислим газом, парами води. ѕри взаЇмод≥њ з озоном та киснем поглинанн¤ сон¤чного випром≥нюванн¤ в≥дбуваЇтьс¤ переважно в ультраф≥олетов≥й частин≥ спектру, вод¤на пара та вуглекислий газ поглинають переважно в ≥нфрачервон≥й частин≥. “ому сон¤чне випром≥нюванн¤, ¤ке дос¤гаЇ земноњ поверхн≥, маЇ меншу енерг≥ю, а його спектр зм≥нюЇтьс¤.

ћетод пр¤мого перетворенн¤ сон¤чного випром≥нюванн¤ в електрику Ї, по-перше, найб≥льш зручним дл¤ споживача, оск≥льки отримуЇтьс¤ найб≥льш вживаний вид енерг≥њ, ≥, по-друге, такий метод вважаЇтьс¤ еколог≥чно чистим засобом одержанн¤ електроенерг≥њ на в≥дм≥ну в≥д ≥нших, ¤к≥ використовують орган≥чне паливо, ¤дерну сировину чи г≥дроресурси.

ќсновою нап≥впров≥дникового сон¤чного елементу Ї пластина нап≥впров≥дника з p-n переходом. …ого робота њх заснована на ¤вищ≥ фотоефекту, в≥дкритому ще в позаминулому стол≥тт≥ √.√ерцем та досл≥дженому ќ.√.—толетовим. “еор≥ю фотоефекту створив ј.≈йнштейн у 1905 роц≥, за що був в≥дзначений Ќобел≥вською прем≥Їю. —уть ефекту пол¤гаЇ в тому, що кванти сон¤чного св≥тла з енерг≥Їю, б≥льшою н≥ж ширина забороненоњ зони нап≥впров≥дника, поглинаютьс¤ нап≥впров≥днику ≥ створюють пари нос≥њв струму: електрони в зон≥ пров≥дност≥ та д≥рки у валентн≥й зон≥. ƒл¤ просторового розведенн¤ зар¤д≥в, а значить ≥ виникненн¤ електричного струму, необх≥дна на¤вн≥сть внутр≥шнього електричного пол¤ у нап≥впров≥днику. “аке поле ≥снуЇ в електронно - д≥рковому p-n переход≥, в контакт≥ метал -нап≥впров≥дник, в контакт≥ двох р≥зних нап≥впров≥дник≥в (гетеропереход≥).

–ис.1 —хема сон¤чного елементу з p-n переходом та його вольт-амперна характеристика. ÷ифрою 1 показано ом≥чн≥ контакти до n- та p- областей.

Ќа рис.1 схематично показано сон¤чний елемент з p-n переходом та напр¤м руху фотогенерованих нос≥њв зар¤ду. ‘отогенерован≥ в р-област≥ електрони вит¤гуютьс¤ електричним полем в n-область, ≥, навпаки, фотогенерован≥ в n-област≥ д≥рки вит¤гуютьс¤ електричним полем в р-область. Ќа ом≥чних контактах виникаЇ р≥зниц¤ потенц≥ал≥в, ¤ка називаЇтьс¤ напругою холостого ходу Uxx. якщо закоротити контакти, то через сон¤чний елемент потече струм короткого замиканн¤ Iкз. ƒл¤ того, щоб елемент в≥ддавав енерг≥ю в зовн≥шнЇ коло, до його контакт≥в п≥дЇднують навантаженн¤, ¤ке маЇ електричний оп≥р Rн. “обто сон¤чний елемент виконуЇ роль помпи, ¤ка перекачуЇ електрони в напр¤мку n-область - зовн≥шнЇ навантаженн¤ - р-область.

ќск≥льки вольт-амперна характеристика такого приладу проходить через четвертий квадрант (рис.1), то це значить, що прилад Ї джерелом струму. —л≥д в≥дзначити, що на в≥дм≥ну в≥д х≥м≥чних джерел св≥тла нап≥впров≥дников≥ сон¤чн≥ елементи не псуютьс¤ при електричному замиканн≥ контакт≥в. ѕри в≥дпов≥дному вибор≥ опору навантаженн¤ енерг≥¤, що виробл¤Їтьс¤ сон¤чним елементом, може дос¤гати 80% в≥д добутку UxxIкз. Ќа рис. 1 показан≥ також значенн¤ Uм та Iм Ц значенн¤ струму та напруги, дл¤ ¤ких реал≥зуЇтьс¤ максимальна вих≥дна потужн≥сть –м = UмIм.  оеф≥ц≥Їнт корисноњ д≥њ   ƒ сон¤чного елементу визначаЇтьс¤ ¤к в≥дношенн¤ максимальноњ вих≥дноњ потужност≥ –м до потужност≥ падаючого сон¤чного св≥тла –0:   ƒ= –м/ –0.

„им б≥льше фотон≥в сон¤чного св≥тла поглинаЇтьс¤ сон¤чним елементом, тим б≥льшим буде у нього струм ≤кз. ÷е може бути дос¤гнено за рахунок використанн¤ нап≥впров≥дник≥в з меншою шириною забороненоњ зони (тод≥ п≥двищуЇтьс¤ дол¤ фотон≥в в сон¤чному випром≥нюванн≥, ¤к≥ мають енерг≥ю вищу ширини забороненоњ зони нап≥впров≥дника). « ≥ншого боку, напруга Uxx визначаютьс¤ висотою потенц≥ального барТЇру в p-n переход≥ ≥ буде тим б≥льша, чим б≥льша ширина забороненоњ зони нап≥впров≥дника. ќск≥льки дл¤ отриманн¤ максимальноњ вих≥дноњ потужност≥ сон¤чного елементу треба створити такий елемент, у ¤кого будуть найб≥льшими не величини Uхх чи Iкз окремо, а добуток –м = UмIм, та, враховуючи розпод≥л енерг≥њ в спектр≥ сон¤чного випром≥нюванн¤, можна п≥д≥брати найкращий нап≥впров≥дниковий матер≥ал дл¤ створенн¤ ефективних сон¤чних елемент≥в. “акий матер≥ал повинен мати ширину забороненоњ зони 1.3-1.5 е¬. ÷е, насамперед, арсен≥д гал≥ю, теоретична межа максимального коеф≥ц≥Їнту корисноњ д≥њ сон¤чних елемент≥в на ньому б≥льше 31%. ѕроте найб≥льш широкого застосуванн¤ набули сон¤чн≥ елементи на основ≥ б≥льш дешевого н≥ж арсен≥д гал≥ю кремн≥ю, хоча в нього ширина забороненоњ зони менша оптимальноњ (1.1 е¬), ≥ тому теоретична межа максимального коеф≥ц≥Їнту корисноњ д≥њ менша (до 29%).

ƒом≥нуюча позиц≥¤ кремн≥Ївоњ технолог≥њ у промислов≥й сон¤чн≥й енергетиц≥ (90% св≥тового виробництва сон¤чних елемент≥в) визначаЇ сучасн≥ тенденц≥њ науково-техн≥чного розвитку ц≥Їњ галуз≥. ѕеревагами кремн≥Ївоњ технолог≥њ Ї достатн¤ на¤вн≥сть кремн≥ю у природ≥, його х≥м≥чна стаб≥льн≥сть ≥ в≥дсутн≥сть будь-¤кого токсичного впливу на людей ≥ навколишнЇ середовище, сум≥сн≥сть технолог≥њ кремн≥Ївих сон¤чних елемент≥в ≥ базових процес≥в м≥кроелектрон≥ки. ≈фективн≥сть промислових сон¤чних елемент≥в на мульти- ≥ монокристал≥чному кремн≥њ вже дос¤гла 14-18%, лабораторних зразк≥в- 22-24%.

„ому ж ефективн≥сть сон¤чних елемент≥в менша 100%? ѕо-перше, не вс≥ пари нос≥њв струму можуть бути розведен≥ полем. ƒе¤к≥ з них можуть рекомб≥нувати (гинути) в результат≥ переходу збудженого електрона ≥з зони пров≥дност≥ у валентну зону. ѕо-друге, кванти св≥тла з енерг≥Їю меншою ширини забороненоњ зони, не поглинаютьс¤ нап≥впров≥дником ≥ не беруть участ≥ у фотоелектричному процес≥. ѕо-третЇ, електрони ≥ д≥рки, збуджен≥ квантами св≥тла з енерг≥Їю, значно б≥льшою н≥ж ширина забороненоњ зони, за дуже короткий час в≥ддають надлишок енерг≥њ ≥ опускаютьс¤ до дна зони пров≥дност≥ (електрони) чи п≥дн≥маютьс¤ до вершини валентноњ зони (д≥рки). Ќадлишкова енерг≥¤ при цьому йде не на створенн¤ струму в зовн≥шньому кол≥, а на п≥двищенн¤ температури нап≥впров≥дника.

–ис.2 ‘отограф≥¤ лицевоњ поверхн≥ кремн≥Ївого сон¤чного елементу

яку ж електричну енерг≥ю можна отримати в≥д сон¤чного елементу? ÷е визначаЇтьс¤ ¤к умовами осв≥тленн¤, так ≥ характеристиками сон¤чного елементу. Ќа рис.2 подано фотограф≥ю типового промислового сон¤чного елементу на монокристал≥чному кремн≥ю розм≥ром 100х100 мм2 та товщиною 280 мкм. ѕри коеф≥ц≥Їнт≥ корисноњ д≥њ 14.5% в умовах стандартизованого осв≥тленн¤ потужн≥стю 100 м¬т/см2, сон¤чний спектр ¤кого в≥дпов≥даЇ атмосферн≥й мас≥ 1.5 (положенн¤ —онц¤ п≥д кутом 45о), такий елемент може подати на зовн≥шнЇ навантаженн¤ напругу 0.49¬ (Uxx=0.6¬) та струм 3ј (≤кз=3.3ј), тобто вид≥лити 1.45¬т потужност≥. ѕроте такий р≥вень осв≥тленн¤ ≥снуЇ лише на малих широтах вл≥тку, у полудень при ¤сному неб≥. “ому при розрахунку електричноњ енерг≥њ в≥д сон¤чного елементу треба знати к≥льк≥сть сон¤чноњ енерг≥њ, ¤ка поступаЇ прот¤гом року в дан≥й м≥сцевост≥.

 

–ис. 3 —он¤чна батаре¤ на 50 ¬т.

 

ѕараметри при осв≥тленн≥ 100 м¬т/см2 ≥з спектром јћ1.5: максимальна потужн≥сть - 50 ¬т, струм при максимальн≥й потужност≥ -3.0ј, напруга при максимальн≥й потужност≥- 17 ¬. ¬ага 9 кг, розм≥ри: 1060х485х60 мм3.
‘отограф≥¤ лицевоњ поверхн≥ кремн≥Ївого сон¤чного елементу, ¤кий маЇ форму УпсевдоквадратуФ. —трумозбираюча металева с≥тка покриваЇ поверхню з кроком 2 мм, загальний струм прот≥каЇ через 2 шини товщиною 2 мм.

¬их≥дна потужн≥сть сон¤чного елементу може бути п≥двищена також за рахунок зб≥льшенн¤ площ≥ сон¤чного елементу (оск≥льки ≤кз л≥н≥йно зростаЇ з площею осв≥тленого елементу), однак кремн≥Їв≥ елементи з б≥льшою площею (150х150 чи 200х200 мм2) ще не так поширен≥ н≥ж елементи 100х100 мм2.

як видно, на в≥дм≥ну ≥нтегральних схем та ≥нших м≥н≥атюрних прилад≥в сучасноњ м≥кроелектрон≥ки, сон¤чн≥ елементи характеризуютьс¤ великою площею, що дозвол¤Ї отримувати велик≥ струми (пор¤дку одиниць ампера). ƒл¤ зменшенн¤ можливих електричних втрат при проходженн≥ такого великого струму лицева сторона елемента покриваЇтьс¤ електропров≥дною металевою пл≥вкою. ѓњ звичайно робл¤ть у вигл¤д≥ греб≥нки (рис.2) дл¤ того, щоб сон¤чне св≥тло пройшло кр≥зь металевий контакт без втрат та поглинулос¤ у нап≥впров≥дниковому матер≥ал≥. ƒл¤ зменшенн¤ втрат сон¤чного св≥тла на оптичне в≥дбиванн¤ в≥д поверхн≥ нап≥впров≥дника n- область часто текстурують (наприклад, витравлюють спец≥альн≥ п≥рам≥ди м≥кронних розм≥р≥в) та покривають антив≥дбиваючим шаром д≥електрика. “обто реально конструкц≥¤ сон¤чного елементу б≥льш складна, н≥ж та, що показана на рис.1.

ƒл¤ практичного використанн¤ нап≥впров≥дниковоњ сон¤чноњ енергетики дл¤ живленн¤ нав≥ть малогабаритноњ рад≥оапаратури одного сон¤чного елемента замало Ц у нього недостатн¤ напруга за загальна вих≥дна потужн≥сть. “ому ≥з окремих сон¤чних елемент≥в збирають сон¤чн≥ батарењ (фотомодул≥). “ипова батаре¤ ном≥налом 50 ¬т складаЇтьс¤ ≥з 36 посл≥довно зТЇднаних сон¤чних елемент≥в 100х100 мм2. “ака батаре¤ в робоч≥й точц≥ розвиваЇ 17 ¬ при струм≥ 3 ј при осв≥тленн≥ 100 м¬т/см2 (рис.3).

«ТЇднуючи так≥ фотомодул≥, можна створювати електричн≥ станц≥њ р≥зноњ потужност≥, в≥д дек≥лькох к≥ловатт до дек≥лькох мегаватт. Ќа рис.4 дано принциповий вигл¤д установки дл¤ живленн¤ побутовоњ техн≥ки в котедж≥. ќкр≥м сон¤чних батарей, ¤к≥ розм≥щують на фасад≥ чи на даху котеджу, до установки входить також ще два важливих прилади - х≥м≥чн≥ акумул¤тори та регул¤тор - перетворювач. ¬день сон¤чн≥ батарењ живл¤ть ¤к електричн≥ прилади, так ≥ зар¤джують акумул¤тори. ¬ноч≥ та в умовах недостатнього р≥вн¤ осв≥тленн¤ джерелом живленн¤ Ї виключно акумул¤тори. –егул¤тори-перетворювач≥ потр≥бн≥ дл¤ автоматичного керуванн¤ процесами зар¤дки-розр¤дки акумул¤тор≥в, перемиканн¤ навантаженн¤ сон¤чна батаре¤ - акумул¤тор та дл¤ узгодженн¤ вих≥дноњ напруги батарењ з ном≥налом апаратури.

ќц≥нки показують, що нав≥ть в умовах середн≥х широт дл¤ невеликого котеджу вистачить батарењ з потужн≥стю в 2 (3) к¬т, ¤ка може бути легко розм≥щена на даху, оск≥льки займаЇ площу всього 20 (30) м2. ¬≥домо, що в ”крањн≥ середньор≥чн≥ суми пр¤моњ та розс≥¤ноњ сон¤чноњ рад≥ац≥њ на горизонтальну поверхню зм≥нюютьс¤ в≥д 1080 к¬т.год/м2 (в район≥ „ерн≥гова) до 1390 к¬т.год/м2 (™впатор≥¤). “од≥ в залежност≥ в≥д зони, така батаре¤ виробл¤тиме за р≥к 2200-2800 (3300-4200) к¬т.год електрики, що задовольнить енергетичн≥ потреби (без врахуванн¤ теплопостачанн¤) с≥мТњ на 3-4 чолов≥ка.

–ис. 4 —хема електроживленн¤ сон¤чними батаре¤ми котеджу
—хема електроживленн¤ сон¤чними батаре¤ми котеджу: 1- сон¤чна батаре¤, 2- х≥м≥чн≥ акумул¤тори, 3- регул¤тор-перетворювач, 4- електричний кабель та осв≥тленн¤, 5- телев≥зор чи ≥нший споживач енерг≥њ.

—еред ≥нших застосувань сон¤чноњ енергетики в≥дзначимо: в системах телекомун≥кац≥њ та звТ¤зку (ретрансл¤тори, телеметр≥¤); дл¤ забезпеченн¤ електроенерг≥Їю нав≥гац≥йних вогн≥в, бакен≥в, дорожн≥х знак≥в, осв≥тленн¤ автошл¤х≥в в н≥чний час; дл¤ антикороз≥йного захисту металевих конструкц≥й та трубопровод≥в; у в≥ддалених не електриф≥кованих осел¤х дл¤ живленн¤ побутових прилад≥в; в системах охоронноњ сигнал≥зац≥њ; в с≥льському господарств≥ та засушливих районах дл¤ добуванн¤ та подач≥ води; створенн¤ мереж≥ автоматичних пост≥в, обладнаних р≥зними датчиками дл¤ мон≥торингу навколишнього середовища, тощо. Ќарешт≥, в косм≥чних апаратах та штучних супутниках сон¤чн≥ батарењ грають вин¤тково важливу роль в системах живленн¤ бортовоњ апаратури.

Ќа сьогодн≥шн≥й день ≥ндустр≥¤, ¤ка повТ¤зана з виробництвом сон¤чних батарей, переживаЇ неаби¤кий бум. ƒостатньо сказати, що у 2001 роц≥ в св≥т≥ було виготовлено сон¤чних елемент≥в загальноњ потужн≥стю б≥льше 150 ћ¬т, що в перерахунку на кремн≥Їв≥ елементи розм≥ром 100х100 мм2 та потужност≥ 1.5 ¬т означаЇ виробництво в 100 млн. штук. Ќа в≥дм≥ну в≥д ≥нших прилад≥в м≥кроелектрон≥ки, виробництво сон¤чних елемент≥в у св≥т≥ не т≥льки не скорочуЇтьс¤, а характеризуЇтьс¤ щор≥чним 15% приростом прот¤гом останн≥х 6 рок≥в. Ќа науков≥ досл≥дженн¤ в област≥ сон¤чноњ енергетики щор≥чно витрачаютьс¤ сотн≥ м≥льйон≥в долар≥в.

™дине, що стримуЇ ще б≥льш широке поширенн¤ сон¤чноњ енергетики, це висока ц≥на енерг≥њ, ¤ка отримуЇтьс¤ в≥д сон¤чних елемент≥в. —об≥варт≥сть сон¤чноњ батарењ потужност≥ 1 ¬т становить близько 2-3 долар≥в —Ўј, тому окупн≥сть енерг≥њ, що виробл¤Їтьс¤ сон¤чними батаре¤ми, складаЇ б≥льше 20-30 рок≥в. ¬арт≥сть 1к¬т.год електроенерг≥њ, ¤ка виробл¤Їтьс¤ фотомодул¤ми, сьогодн≥ значно вища н≥ж дл¤ традиц≥йноњ енергетики, але сл≥д зауважити, що: по-перше, ц¤ величина маЇ тенденц≥ю до зменшенн¤ дл¤ сон¤чноњ енергетики та до зростанн¤ дл¤ традиц≥йноњ енергетики, а по-друге, сон¤чна енергетика може усп≥шно конкурувати з традиц≥йною в тих випадках, коли споживанн¤ енерг≥њ пор≥вн¤но невелике, а п≥двести електроенерг≥ю в≥д загальноњ електромереж≥ дорого або зовс≥м неможливо. ” цих випадках на перший план виступаЇ не варт≥сть електроенерг≥њ, а ц≥нн≥сть або необх≥дн≥сть тих функц≥й, ¤к≥ зд≥йснюютьс¤ за рахунок електроенерг≥њ. «астосуванн¤ сон¤чних батарей в наведених вище випадках (в засобах звТ¤зку, на транспорт≥, у побут≥, с≥льському господарств≥, дл¤ еколог≥чного контролю) виправдано не ст≥льки к≥льк≥стю виробленоњ ними електроенерг≥њ, ск≥льки по¤вою нових можливостей, покращанн¤м ¤кост≥ процес≥в, ¤к≥ вже використовуютьс¤. ≈фект в≥д застосуванн¤ сон¤чних батарей в перерахованих напр¤мках ≥ галуз¤х п≥двищуЇтьс¤, ¤кщо використовуютьс¤ економ≥чн≥ш≥ споживач≥ енерг≥њ, спец≥ально розроблен≥ дл¤ роботи з фотомодул¤ми (лампи осв≥тленн¤, холодильники, насоси, телев≥зори).  р≥м того, терм≥н роботи сон¤чних елемент≥в практично необмежений ≥ може складати дес¤тки рок≥в.

¬ розвинених крањнах зд≥йснюютьс¤ потужн≥ ≥нвестиц≥њ в нов≥ науков≥ розробки, головна мета ¤ких- здешевленн¤ сон¤чноњ енерг≥њ, ≥де формуванн¤ нових ринк≥в споживанн¤. ƒосить згадати програму Ућ≥льйон сон¤чних дах≥вФ у —Ўј, У100 тис¤ч сон¤чних дах≥вФ у Ќ≥меччин≥ та ≤тал≥њ та ≥нш≥. ”р¤ди —Ўј, япон≥њ та «ах≥дноњ ™вропи стимулюють споживанн¤ сон¤чноњ енерг≥њ населенн¤м, в першу чергу, тому що ц¤ енерг≥¤ еколог≥чно чиста ≥ дозвол¤Ї економити обмежен≥ ресурси орган≥чного палива. ƒл¤ цього вид≥л¤ютьс¤ без в≥дсотков≥ довгостроков≥ позики на покупку сон¤чних батарей, безкоштовно проводитьс¤ серв≥сне обслуговуванн¤ цих установок.

ј що робитьс¤ в галуз≥ сон¤чноњ енергетики в ”крањн≥? ћи вже звикли, що в багатьох рег≥онах ”крањни вже стали нормою короткочасн≥ в≥дключенн¤ електрики чи погане осв≥тленн¤ вулиць наших м≥ст ≥ с≥л. —он¤чна енергетика могла б частково вир≥шити енергетичн≥ проблеми ”крањни, особливо по енергопостачанню в≥ддалених неелектриф≥кованих осель, а в умовах нестаб≥льного електропостачанн¤, в≥дключенн¤ електроенерг≥њ так≥ установки забезпечували б безпереб≥йне електропостачанн¤. ¬ с≥льському господарств≥, особливо присадибному, тепличних виробництвах, сон¤чн≥ батарењ могли б забезпечувати подачу води за допомогою насос≥в та полив рослин, а в тваринництв≥ у посушливих районах - подачу води дл¤ тварин. —истеми сон¤чних батарей з х≥м≥чними акумул¤торами Ї практично Їдиними економ≥чно придатними дл¤ живленн¤ апаратури в умовах в≥дсутност≥ мереж≥ центрального енергопостачанн¤; в г≥рських районах  арпат та  риму, на польових станах, пасовиськах, тощо, тобто в умовах, коли створювати та використовувати мережу центрального енергопостачанн¤ нерентабельно чи небезпечно дл¤ здоровТ¤ людини. ÷¤ проблема не може бути розвТ¤зана традиц≥йним способом буд≥вництва стац≥онарноњ мереж≥ внасл≥док њњ дорожнеч≥.  р≥м того, фотобатарењ зараз користуютьс¤ великим попитом у св≥т≥ ≥ могли б експортуватись, особливо в п≥вденн≥ крањни третього св≥ту.

“аким чином, застосуванн¤ в ”крањн≥ альтернативних джерел енерг≥њ, в першу чергу, сон¤чноњ енергетики, без сумн≥ву дасть користь. « ≥ншого боку, економ≥ка ”крањни маЇ в≥дпов≥дн≥ потужност≥ з виробництва необх≥дних компонент≥в та створенн¤ ≥нфраструктури такоњ енергетики. ¬иробнич≥ можливост≥ т≥льки таких г≥гант≥в м≥кроелектрон≥ки, ¤к виробнич≥ обТЇднанн¤ Ђ ¬ј«ј–ї, Ђ≤–¬јї (м.  ињв), Ђ√рав≥тонї (м. „ерн≥вц≥), Ђ’артронї (м. ’арк≥в), Ђ√аммаї ≥ Ђ≈лектроавтоматикаї (м. «апор≥жж¤), Ђƒн≥прої (м. ’ерсон), Ђѕозитронї (м. ≤вано-‘ранк≥вськ) дозвол¤ють проводити повний технолог≥чний цикл створенн¤ сон¤чних елемент≥в. ”крањна маЇ висококвал≥ф≥кований науковий потенц≥ал в ц≥й галуз≥ (≤нститут ф≥зики нап≥впров≥дник≥в та ≤нститут електродинам≥ки ЌјЌ”,  ињвський нац≥ональний ун≥верситет ≥м. “араса Ўевченка, „ерн≥вецький нац≥ональний ун≥верситет ≥м. ё.‘едьковича, Ќац≥ональний техн≥чний ун≥верситет У ѕ≤Ф).

«алишилось дочекатис¤ розум≥нн¤ необх≥дност≥ реальноњ державноњ п≥дтримки сон¤чноњ енергетики з боку владних структур. ≤накше в недалекому майбутньому разом з ≥ноземними автомоб≥л¤ми, техн≥кою та ширпотребним мотлохом в ”крањну почнуть потоком завозити ≥ заморськ≥ сон¤чн≥ батарењ.

доктор ф≥зико-математичних наук, професор,
доцент рад≥оф≥зичного факультету
 ињвського нац≥онального ун≥верситету ≥мен≥ “араса Ўевченка
¬.ј.—кришевський

 

автор:¬.ј.—кришевський

ƒжерело: Ќац≥ональне агентство еколог≥чних ≥нвестиц≥й
http://еcoclub.kiеv.ua/index.php?go=Pages&in=view&id=75