Характеристики солнечного излучения

Наибольшая плотность потока солнечного излучения, прихо­дящего на Землю, составляет примерно 1 кВт/м² в диапазоне длин волн 0,3—2.5 мкм. Это излучение называется к оротковол­новым и включает видимый спектр.

Потоки энергии излучения, связывающие атмосферу с поверх­ностью Земли, тоже порядка I кВт/м². но они перекрывают другой спектральный диапазон — от 5 до 25 мкм. называемый длинноволновым.

Атмосфера (воздушная масса) являются отражателями и влияют на интенсивность солнечного излучения. Интенсивность излучения равна 1353Вт/м² постоянная на расстоянии от солнца до земли в космосе.

Солнечный спектр можно разделить на три основные об­ласти:

1)ультрафиолетовое излу­чение (λ <0.4 мкм) —9% ин­тенсивности;

2)видимое излучение (0,4 мкм< λ <0,7 мкм) —45% интен­сивности;

3)инфракрасное излучение (λ > 0,7 мкм) — 46% интенсив­ности.

Солнечная энергия достигает атмосферы в виде направлен­ного потока солнечного космического излучения. На поверхности Земли регистрируется как прямой поток, так и рассеянное ат­мосферой излучение. Более длинноволновое излучение не поглощается в полупроводнике и, следовательно, бесполезно с точки зрения фотоэлектрического преобразова­ния.

Недостатком солнечного излучения как источника энергии является неравномерность его поступления на земную поверхность, определяемая суточной и сезонной цикличностью, а также погодными условиями.

13 Особенности использования фотоэлектрических преобразователей с концентраторами солнечной энергии.

Для более эффективно­го его использования приходящее излучение собирают на его поверхности с помощью концентрирующих систем. Тепло, отбираемое в процессе активного охлаждения, можно использовать для увеличения полной энер­гетической эффективности системы. Следует помнить, что сильно неравномерная облученность фотоэлементов или модулей может при­вести к разрушению солнечного элемента. Существует большое количество концентрирующих систем, основанных на линзах (обычно плоских линзах Френеля), зер­калах, призмах полного внутреннего отражения и т. д. КПД достигает 25% при степени концентрации до 1000 крат тем самым можно снизить занимаемую площадь.

Например 50 на 50 миллиметра концентрируется на каскадном солнечном элементе площадью менее 4 квадратных миллиметров.