В качестве автономного источника электроэнергии солнечные батареи используются чаще ветрогенераторов, поскольку проще в установке/эксплуатации. Однако собственная солнечная электростанция должна обустраиваться с учётом специфики элементарных ячеек, о чём рядовые пользователи нередко забывают.

Небольшой экскурс в электронику

С точки зрения электронных компонент каждая элементарная светопреобразующая ячейка - всего лишь полупроводниковый диод с посредственными характеристиками: высокой собственной ёмкостью перехода, значительным обратным током, малым обратным пробивным напряжением и так далее. В батарее они используются в фотогенераторном (фотовольтаическом) режиме, когда развиваемая ЭДС до определенного предела прямо пропорциональна освещённости и обратно пропорциональна снимаемому току. Поскольку ЭДС элементарной ячейки мала (менее вольта), их соединяют в солнечные батареи - большие группы с последовательным либо последовательно-параллельным соединением.

Технические последствия

Если на часть светопреобразующей панели попадает тень, то собственная ЭДС затенённой ячейки резко снижается и она может оказаться под обратным напряжением относительно соединённых с ней соседок - что чревато её выходом из строя (необратимым электрическим пробоем). Аналогичная ситуация складывается тогда, когда пытаются напрямую заряжать от светопреобразующей панели аккумулятор: если напряжение на аккумуляторе превысит суммарную ЭДС затенённой панели, электрический ток потечёт обратно, вызывая разогрев либо пробой ячеек. Поэтому подключение групп светопреобразующих элементов напрямую к аккумуляторам недопустимо.

Рекомендации

Типично солнечные батареи для дома монтируются высоко на крыше и поэтому редко затеняются посторонними объектами - например, деревьями. Наоборот, солнечные батареи для дачи в силу специфики размещения потенциально находятся среди более высоких объектов, могущих создать частичную тень - поэтому место для них следует выбирать очень тщательно, с учётом суточного движения Солнца и его меняющейся высоты над горизонтом в зависимости от текущего времени года. Владельцу даже небольшой электростанции следует придерживаться следующих простых правил:

• не допускать частичного затенения панелей (особенно в ясную, безоблачную погоду - когда генерируемая ЭДС максимальна);
• не подключать панели к аккумуляторам с соразмерным значением ЭДС для зарядки напрямую (как минимум необходимо использование силовых блокирующих диодов, предотвращающих обратный переток электроэнергии);
• для максимизации снимаемой мощности (увеличения общего КПД установки) и защиты панелей следует использовать совместно с ними контроллеры-преобразователи.