Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ И КПД ФОТОЭЛЕМЕНТОВ 
 
З. М. ИГАМКУЛОВА, А.Н. УРОЗОВ, Н.А. ТАЙЛАНОВ 
Джизакский Педагогический Институт, Джизак, Узбекистан 
 
Аннотация 
Разработана методика расчета мощности и коэффициента полезного действия 
солнечных электростанций и ее элементов, позволяющая учитывать изменение нагрузки в 
течение суток и тем самым точно определять требуемую емкость аккумуляторной батареи. 
Ключевые слова: солнечный модуль, солнечная электростанция, автономная солнечная 
электростанция, импульсный преобразователь постоянного напряжения, автономный 
инвертор напряжения. 
ВВЕДЕНИЕ 
Солнечная электроэнергетика относится к восстанавливаемым источникам энергии и 
обладает практически безграничным потенциалом для использования с точки зрения 
затрачиваемых ресурсов. Она являетя одной из экологически безопасных источников энергии, 

---

“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.
 
289 
который не загрязняет окружающую среду. Сегодня отрасль солнечной энергетики переживает 
стремительный рост, по всему миру активно исследуются возможности увеличения КПД 
солнечных батарей. При этом актуальной задачей является проблема повышения коэффициента 
полезного действия (КПД) солнечной батарейки. Известно, что КПД солнечных батарей 
зависит от используемого в них материала. Более 95% солнечных панелей работают на 
кремниевых полупроводниках, которые обеспечивают КПД на уровне 15 − 25 % [1]. Например, 
КПД солнечных панелей на основе перовскита составляет 12 % [2], а для тонких пленок на 
основе теллурида кадмия КПД достигает 22 % [3]. Важными факторами, определяющими 
величину КПД являются уровень инсоляции в регионе установки, азимут и угол наклона 
солнечных батарей [4]. 
Хорошо известно, что солнечная фотоэлектрическая станция (далее – ФЭС) 
предназначена для обеспечения электроэнергией устройств бытового и иного назначения и 
представляет собой электростанцию, относящуюся к классу возобновляемых источников 
энергии. Принцип работы ФЭС основан на прямом преобразовании солнечного излучения в 
электрическую энергию с постоянным напряжением, накоплении и преобразовании её в 
электроэнергию переменного напряжения 220 В с частотой 50 Гц для использования 
потребителями. 
Солнечная фотоэлектростанция 
Мощность потока солнечного излучения на квадратный метр, без учёта потерь в 
атмосфере, составляет около 1350 Вт. В то же время, удельная мощность солнечного излучения 
в очень облачную погоду даже днём может быть менее 100 Вт/м². С помощью наиболее 
распространённых солнечных батарей можно преобразовать эту энергию в электричество с 
КПД 9-24 %. При этом цена батареи составит около 1—3 долл за Ватт номинальной мощности. 
При промышленной генерации электричества с помощью фотоэлементов цена за кВт·ч 
составит 0,25 долл. Ожидается, что к 2020 году себестоимость снизится до 0,15 долл. 
Сообщается, что в отдельных лабораториях мира получены солнечные элементы с КПД 44 %. 
В 2007 году появилась информация о изобретении российскими учёными (г. Дубна) элементов 
с КПД 54 %, но эти высокоэффективные панели не могут массово использоваться в виду своей 
высокой себестоимости, над этой проблемой и работают многие учёные.