1.1 Интенсивность солнечного излучения

Источником энергии солнечного излучения служит термоядерная реакция на Солнце. Основная часть этой энергии испускается в виде электромагнитного излучения в диапазоне 0,2-3 мкм. При прохождении через атмосферу солнечный свет ослабляется, в основном из-за поглощения инфракрасного излучения парами воды, ультрафиолетового излучения - озоном и рассеяния излучения молекулами газов и находящимися в воздухе частицами пыли и аэрозолями. Параметром, отражающим влияние атмосферы на интенсивность и спектральный состав солнечного излучения, доходящего до земной поверхности, является атмосферная масса (АМ). При нулевой воздушной массе АМ 0 интенсивность излучения равна Ec=1360 Вт/м2. Величина АМ 1 соответствует прохождению солнечного излучения через безоблачную атмосферу до уровня моря при зенитальном расположении Солнца. Воздушная масса для любого уровня земной поверхности в любой момент дня определяется по формуле

,

где - атмосферное давление, Па.

- нормальное атмосферное давление (1,013·105 Па);

и - угол высоты Солнца над горизонтом.

Наиболее характерной в земных условиях является величина АМ 1,5 (и=42°). Она принята за стандартную при интегральной поверхностной плотности солнечного излучения Ec=835 Вт/м2, что необходимо при обеспечении сравнимости результатов исследований различных солнечных элементов и других устройств, использующих солнечную энергию.

1.2 Преобразование солнечной энергии

Солнечное излучение универсально - кроме непосредственного использования в виде тепла (теплоснабжение, опреснение воды, сушилки и пр.), существует множество способов его использования. Энергию солнечного излучения можно преобразовывать в другие виды энергии, например в электрическую, аккумулировать с помощью растений и фотосинтеза, как это и происходит в природе.[6]

Таблица 1.1

Методы преобразования солнечной энергии

Несмотря на многочисленность способов преобразования солнечной энергии, широко используется только тепловое действие света и преобразование его в электрическую энергию с помощью фотоэлектрических генераторов.