Непрекращающаяся борьба за экологическую чистоту и безопасность окружающей среды спровоцировала разработку и массовое производство солнечных батарей, нашедших применение в различных областях промышленности. Не осталось в стороне и автомобилестроение — маленькие электрические автомобили на солнечных батареях сегодня никого не удивляют.
Принцип работы
Автомобиль на солнечных батареях комплектуется электромотором, источником питания которого выступает гелиосистема, преобразовывающая солнечную энергию в электрическую. Принцип «p-n проходимости» элементов кремниевой солнечной батареи обуславливает образование электрической энергии по определенной схеме:
Верхний n-слой включает фосфор, нижний, p-слой, бор. «P-N проводимость» фотоэлемента определяется так называемым «p-n переходом», образующимся на границе двух слоев.
Отрицательно заряженные электроны формируются в верхнем слое батареи под воздействием солнечных лучей, положительно заряженные — в нижнем слое. Между слоями образуется электрическое поле и разность потенциалов ввиду наличия определенного количества частиц с разными зарядами. Протекание электрического тока по цепи возможно только при наличии нагрузки между подключенными к батарее электродами, при этом положительно заряженные частицы будут двигаться вниз, отрицательно заряженные — вверх.
Вышеописанная схема может использоваться в качестве привода механической передачи автомобиля при условии подключения электрического двигателя и сторонних устройств, отвечающих за функционирование отдельных систем машины, как нагрузки для солнечной батареи.
солнечная батарея на крышу автомобиля
Достоинства
Перед классическими двигателями внутреннего сгорания автомобили на солнечных батареях обладают рядом преимуществ:
Экологическая безопасность, обусловленная отсутствием вредных выбросов.
Неограниченный запас энергии, источником которой является солнце.
Отсутствие необходимости в возведении станций подзарядки и заправочных станций
Длительный эксплуатационный срок.
Доступная и бесплатная энергия.
Недостатки
Широкое внедрение гелиобатарей в эксплуатацию затруднено следующими минусами:
Высокая стоимость батарей, обусловленная необходимостью использования инновационных технологий и штучным производством.
В сравнении с двигателями внутреннего сгорания у гоночных автомобилей на солнечных батареях ниже скорость и меньше запас хода.
Процесс эксплуатации осложнен отсутствием сервисов и ремонтных служб, специализирующихся на гелиосистемах.
