138
чаев представляют собой кремниевые полупроводниковые фотодиоды.
При поглощении света полупроводниковой структурой энергия фотонов
передается электронам материала, что вызывает появление свободных
носителей заряда. Носители заряда создают потенциальный градиент в
области р-n перехода, под воздействием которого возникает электриче-
ский ток через электроприёмники. Типичная величина разности потен-
циалов – 0,5 В, плотность фототока – 200 А/м
2
при удельной мощности
солнечного излучения 1 кВт/м
2
.
Концепция термодинамических СЭС была разработана в 50-х го-
дах прошлого века. Практическая реализация таких электростанций по-
лучила распространение в 70–80 годах.
Преобразование солнечного излучения в тепловую энергию теп-
лоносителя может быть осуществлено по трём принципам: применение
рассредоточенных коллекторов, использование системы с центральной
солнечной башней, построение солнечного коллектора с центральной
трубой.
Солнечные
электростанции с рассредоточенными коллекторами
имеют на сегодняшний день наибольшее распространение. Преобразо-
вание солнечного излучения в тепловую энергию теплоносителя осуще-
ствляется множеством сравнительно небольших концентрирующих
коллекторов, каждый из которых независимо ориентируется на солнце.
Концентраторы имеют зеркальную отражательную поверхность парабо-
лической формы. В фокусе концентраторов устанавливается приемное
устройство, в котором солнечная энергия передаётся
жидкости-
теплоносителю. Нагретая жидкость от всех коллекторов консолидиру-
ется, и ее тепловая энергия используется для получения механической
энергии в соответствующих тепловых двигателях.
В качестве теплоносителя может использоваться вода, которая
под воздействием концентрированного солнечного излучения преобра-
зуется в пар, используемый в паровой турбине. Часто теплоносителями
в солнечном контуре являются различные химические
вещества с высо-
кой теплоемкостью и температурой кипения (например, натрий, диссо-
циированный аммиак, углеводородный оксид дифениля и др.). В по-
следнем случае в состав СЭС входит теплообменник, предназначенный
для получения водяного пара во вторичном контуре. Далее пар высоко-
го давления поступает на лопатки турбины, которая вращает турбогене-
ратор. Использованный пар после
турбины концентрируется и возвра-
щается в энергетический блок, где вода вновь преобразуется в пар.
В течение летних месяцев СЭС, построенная южнее 45
о
северной
широты, может работать по 10–12 часов в день с номинальной мощно-
стью. Однако темное время суток и сезонные колебания продолжитель-