Публикації

« Назад

Фотоелектричні панелі та їх типи

Фотоелектричні панеліАльтернативними способами виробництва електроенергії люди цікавляться давно. Використання сонячної енергії стало одним з методів отримання струму з природних джерел.

Модуляція світла, що надходить від сонячних променів, здійснюється за рахунок фотоелементів, які зроблені з напівпровідників. Одиничний кремнієвий фотоелемент дає потужність не більше 2 Вт. Такої кількості енергії зовсім недостатньо, тому окремі елементи з'єднують у фотоелектричні модулі, а з них складають сонячні батареї. При використанні сонячної енергії необхідно орієнтуватися на створення батарей великої площі, тому що їх коефіцієнт корисної дії становить 10-15% (рідше - 20%). Наприклад, в Каліфорнії (США) створена найбільша в світі система, що виробляє до 5 мегават електроенергії, яка потрібна для забезпечення внутрішніх потреб великого приватного господарства.

У 1976 році 1 кіловат електрики, отриманої за допомогою фотоелектричних модулів, коштував 50 доларів. До 2000 року ціновий показник знизився в 10 разів, проте як і раніше він залишається досить високим порівняно з вартістю енергії, що виробляється на атомних і гідроелектростанціях. Основним сектором, де затребувана сонячна енергія і монтуються системи, здатні його уловити, є місця, віддалені від прокладки традиційних електричних мереж або ті, де неможливо регулярно забезпечувати безперебійне живлення.

Модуль каркасного типу передбачає панельний конструктив, розміщений в алюмінієвому каркасі. Сонячний генератор складається з герметично закритих світлових елементів, поміщених в скляну плиту. У блоці терміналів знаходяться електричні контакти, за допомогою яких здійснюється підключення окремого модуля.

Типи фотоелектричних панелей

1. Монокристалічні сонячні панелі

Монокристалічні сонячні панелі

Монокристалічні сонячні батареї передбачають використання кристалічного кремнію. Серединою модуля є сонячні елементи, які зверху і знизу закриваються плівкою-герметиком. Вона запобігає потраплянню вологого повітря на сонячний елемент, в результаті чого може відбутися окислення і вихід з ладу останнього. Етиленвінілацетатна плівка ЕВА, застосовувана досі, залишає бажати кращого, оскільки через деякий час втрачає прозорість. У цьому напрямку ведуться розробки по всьому світу, проте в промислових масштабах дослідники поки нічого не запропонували.

Монокристалічні панелі з напругою 12 В можуть виконувати безліч корисних функцій. Відносно невеликі за зовнішніми параметрами, вони стануть у пригоді на відпочинку: з їх допомогою можна зарядити мобільний телефон, ліхтарик або іншу дрібну техніку, якщо немає можливості під’єднати її до стаціонарного джерела живлення.

У кількості декількох штук вони легко впораються з зарядкою будь-якого побутового приладу. Все дуже просто: інвертор миттю перетворить сонячну енергію в змінний струм згідно стандарту в 220В. На дачі сонячні панелі допоможуть включитися в роботу холодильнику, телевізору, пральній машинці, електроплиті, бензопилі і будь-якому іншому інструменту.

2. Полікристалічні панелі.

Полікристалічні сонячні панеліВізуальна відмінність цього виду панелей - зернистий візерунок, обумовлений сукупністю великої кількості яскраво-синіх кристалів. При виробництві панелей з полікристалів використовується кремній середнього очищення і відсутня технологічна стадія витягування, тому витрати на виготовлення виходять меншими порівняно з монокристалами. Полікристали мають квадратну форму з причини прямокутної конфігурації заготовок. Колір їх неоднорідний, що пояснюється сукупністю неоднакових кремнієвих елементів та вмістом домішок.

«Сильними сторонами» полікристалів є більш доступна для споживача ціна, а також поліпшена можливість акумуляції денного світла у похмурі дні.

3. Тонкоплівкові конструкції.

Тонкоплівкові сонячні батареїСонячні батареї можуть містити фотоелектричні модулі Дабл. У них використовується плівковий аморфний кремній а-Si разом з плівкою та кремній підвищеної прозорості μc-Si. Сутність цієї технології наступна: аморфний кремній бере участь у перетворенні енергії, одержуваної з видимої частини спектру, а мікроплівка працює з інфрачервоним випромінюванням. У порівнянні з одноплівковою конструкцією аморфна технологія сприяє зростанню потужності на цілих 50%, а розміри модуля при цьому залишаються незмінними!

Коефіцієнт оптичного поглинання денного світла у аморфного кремнію в 20 разів вище, ніж у кристалічного. Тому досить використовувати його шар товщиною в 0,5-1 мікрон. А для досягнення такого ж світлопоглигнаючого показника у кристалічного кремнію потрібний виріб товщиною в 300 мікрон. Економія фінансових коштів очевидна!

Для тонкоплівкового кремнієвого фотоелемента застосовують силан (кремневодень) - він наноситься шаром в 100 разів більш тонким, ніж фотокристалічний кремній. Термін експлуатації таких батарей значно нижчий за ті, що виготовлені з чистого кремнію, що пояснюється вигорянням від сонячної радіації тонкої плівки фотоелемента.

Компанія «Теплоціль» рекомендує ці модулі, тому що вони можуть використовуватися і при недостатньому ступені освітленості, коли небо закрите хмарами, і навіть у погану погоду. Тонкоплівкові сонячні батареї показують хороші результати в країнах з надміру спекотним кліматом, а також за наявності розсіяного світла.

Сонячні батареї: переваги

  1. Для якісного функціонування фотоелектричних модулів абсолютно не потрібне спекотне, південне сонце - досить звичайного денного світла.
  2. Сонячні батареї, змонтовані на даху приватного будинку, дозволять зменшити на 30-40% щомісячну оплату за комунальні послуги, які сьогодні вже недешеві. Крім того, з'являється можливість створити незалежне джерело енергії, яке допоможе у разі збоїв у подачі енергії чи локальних обривів  електромереж.
  3. Соціальні норми споживання енергії передбачають використання мінімальної місячної кількості за найнижчими розцінками. За перевитрату доводиться доплачувати значні суми, що розраховуються за вищими тарифами. А своє джерело енергії дозволить не виходити за рамки соціального мінімуму.

Висновки:

Кремнієві пластини стали основною сировиною для виготовлення сонячних фотомодулів. Існує чимало інших матеріалів, які здатні накопичувати і зберігати теплову енергію сонця значно ефективніше. Проте їх виробництво у промислових масштабах і для застосування у приватному порядку буде коштувати набагато більше. Крім того, кремній відрізняється простотою при обробці, а технологія виготовлення пройшла вже не одну стадію удосконалення. Тому організувати випуск кремнієвих модулів не становить труднощів ні з дослідницької, ні з технічної точки зору.

Залежно від особистих потреб та можливостей ви можете вибрати сонячні панелі монокристалічні, полікристалічні або тонкоплівкові. Вони можуть встановлюватися на покрівлю, стіни або в будь-якому зручному, сонячному місці (що найчастіше і робиться).

09.01.2014 21:30


Комментарии


Комментариев пока нет

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.
Авторизация
Введіть Ваш логин или e-mail:

Пароль:
запомнить