Публикации

« Назад

Фотоэлектрические панели и их типы

Альтернативными способами производства электроэнергии люди интересуются давно. Использование солнечной энергии стало одним из методов получения тока из природных источников.

Модуляция света, поступающего от солнечных лучей, выполняется за счёт фотоэлементов, которые сделаны из полупроводников. Единичный кремниевый фотоэлемент даёт мощность не более 2 Вт. Такого количества энергии совершенно недостаточно, поэтому отдельные элементы соединяют в фотоэлектрические модули, а из них составляют солнечные батареи. При использовании солнечной энергии необходимо ориентироваться на создание батарей большой площади, так как их коэффициент полезного действия составляет 10-15% (реже – 20%). Например, в Калифорнии (США) создана крупнейшая в мире система, производящая до 5 мегаватт электроэнергии, которая требуется для обеспечения внутренних нужд крупного частного хозяйства.
В 1976 году 1 киловатт электричества, полученного с помощью фотоэлектрических модулей, стоил 50 долларов. К 2000 году ценовой показатель снизился в 10 раз, однако по прежнему он остаётся достаточно высоким по сравнению со стоимостью энергии, вырабатываемой на атомных и гидроэлектростанциях. Основным сектором, где востребована солнечная энергия и монтируются системы, способные её уловить, являются места, удалённые от прокладки традиционных электрических сетей или те, где невозможно регулярно обеспечивать бесперебойное питание.


Модуль каркасного типа подразумевает панельный конструктив, размещённый в алюминиевом каркасе. Солнечный генератор состоит из герметически закрытых световых элементов, помещенных в стеклянную плиту. В блоке терминалов находятся электрические контакты, при помощи которых осуществляется подключение отдельного модуля.

 Типы фотоэлектрических панелей

Купить Фотоэлектрические панели от компании Теплоцель во Львове1. Солнечные панели монокристаллические

подразумевают использование кристаллического кремния. Серединой модуля является солнечные элементы, которые сверху и снизу закрываются плёнкой-герметиком. Она предотвращает попадание влажного воздуха на солнечный элемент, в результате чего происходит окисление и выход из строя последнего. Этиленвинилацетатная плёнка EVA, применяемая до сих пор, оставляет желать лучшего, так как через некоторое время теряет прозрачность. В этом направлении ведутся разработки по всему миру, однако пока в промышленных масштабах исследователи пока ничего не предложили. 

Монокристаллические панели в 12В могут выполнять множество полезных функций. Относительно небольшие по внешним параметрам, они способны вручить на отдыхе: зарядить мобильный телефон, фонарик или другую мелкую технику, если нет возможности подсоединить её к стационарному источнику питания.
В количестве нескольких штук они легко справятся с зарядкой любого бытового прибора. Всё очень просто: инвертор мигом преобразит солнечную энергию в переменный ток согласно стандарту в 220В. На даче солнечные панели помогут включиться в работу холодильнику, телевизору, стиральной машинке, электроплите, бензопиле и любому другому инструменту.

Фотоэлектрические панели от компании Теплоцель во Львове2. Поликристаллические панели.

Визуальное отличие этого вида кремния – зернистый узор, получаемый совокупностью большого количества ярко-синих кристаллов. При производстве панелей с поликристаллами используется кремний средней очистки и отсутствует технологическая стадия вытягивания, поэтому затраты на изготовления получаются меньше по сравнению с монокристаллами. Поликристаллы имеют квадратную форму по причине прямоугольной конфигурации заготовок. Цвет их неоднороден, что объясняется совокупностью неодинаковых кремниевых элементов и содержания примесей.
«Сильными сторонами» поликристаллов является более доступная для потребителя цена, а также улучшенная возможность аккумуляции дневного света при пасмурных днях.

Фотоэлектрические панели от компании Теплоцель во Львове3. Тонкоплёночные конструкции.  

Солнечные батареи могут содержать фотоэлектрические модули Дабл. В них используется плёночный аморфный кремний a-Si вместе с плёнкой и кремний повышенной прозрачности μc-Si. Суть этой технологии следующая: аморфный кремний участвует в преобразовании энергии, получаемой с видимой части спектра, а микроплёнка работает с инфракрасным излучением. По сравнению с одноплёночной конструкцией аморфная технология способствует росту мощности на целых 50%, а размеры модуля при этом остаются прежними!
Коэффициент оптического поглощения дневного света у морфного кремния в 20 раз выше, чем у кристаллического кремния. Поэтому достаточно использовать его толщиной в 0,5-1 микрон. А для достижения такого же светопоглощающего показателя у кристаллического кремния требуется изделие толщиной в 300 микрон. Экономия финансовых средств налицо!
Для тонкоплёночного кремниевого фотоэлемента применяют силан (кремневодород) – он наносится слоев в 100 раз более тонким, чем фотокристаллический кремний. Срок эксплуатации таких батарей значительно ниже тех, что из чистого кремния, что объясняется выгоранием от солнечной радиации тонкой плёнки фотоэлемента.

Тонкопленочные солнечные батареи показывают хорошие результаты в странах с чрезмерно жарким климатом, а также при наличии рассеянного света.

Солнечные батареи: достоинства

1. Для качественного функционирования фотоэлектрических модулей совершенно не нужно знойное, южное солнце – достаточно дневного света.
2. Солнечные батареи, смонтированные на крыше частного дома, позволят уменьшить на 30-40% ежемесячную оплату за коммунальные услуги, которые сегодня уже недёшевы. Кроме того, появляется возможность создать независимый источник энергии, который поможет в случае сбоев в подаче энергии и локальных поломок электросетей.
3. Социальные нормы потребления энергии подразумевают использование минимального месячного количества по наиболее низким расценкам. За перерасход приходится доплачивать значительные суммы, рассчитываемые по более высоким тарифам. А свой источник энергии позволит не выходить за рамки социального минимума.

Выводы:

Кремниевые пластины стали основным сырьём для изготовления солнечных фотомодулей. Существует немало других материалов, которые способны накапливать и сохранять тепловую энергию солнца значительно эффективнее. Однако их производство в промышленных масштабах и для применения в частном порядке будет стоить гораздо больше. Кроме того, кремний отличается простотой при обработке, а технология изготовления прошла уже не одну стадию усовершенствования. Поэтому организовать выпуск кремниевых модулей не представляет труда ни с исследовательской, ни с технической точки зрения.


В зависимости от личных предпочтений вы можете выбрать монокристаллические панели, поликристаллические или тонкоплёночные. Они могут устанавливаться на кровлю, стены или в удобном месте, ориентированным на юг или юго-запад.

 

Нужна помощь в подборе оборудования для солнечной электростанции? 

05.01.2014 01:16


{literal}