Різновид сонячних батарей

Використання сонячних батарей для вироблення електроенергії стає все популярнішим. Адже технології їх виробництва удосконалюються, що впливає не тільки на їх продуктивність, але і на вартість. Тепер вони стали доступні навіть пересічним громадянам. Але ось біда, бувають вони різні, яку ж вибрати для будинку?

Умовно види сонячних батарей визначаються по напівпровідника, використовуваному для їх виготовлення. Найчастіше їм є кремній, але сьогодні активно розробляються і інші елементи. Мета таких досліджень - здешевлення виробництва, зменшення розмірів і підвищення ефективності продукції.

Розглянемо коротку характеристику існуючих модулів:

• монокристалічні і полікристалічні . Створюються на базі кристалічного кремнію. Являють собою прямокутний каркас з алюмінію з об'єднаними осередками (найчастіше їх 36, 60 або 72) розмірами 125 на 125 або 156 на 156 мм, захищеними спеціальним розпеченим склом. Воно відмінно пропускає промені світла, в тому числі розсіяні, забезпечує герметизацію і захист напівпровідників від механічних пошкоджень і впливу навколишнього середовища. В даний час з'явилися і гнучкі моделі, без жорсткого каркаса і скла, з використанням моно та полі осередків.

Монокристал.

Виробляється на основі монокристалічного кремнію, кінцевий виріб має квадратної формою, зазвичай зі скошеними краями, однорідного чорного або темно-синього кольору. Віддача при прямому випромінюванні: 17-22%. Потужність знижується поступово: кожні 25 років приблизно на 20%. Мінімальний термін служби - 30 років. Полікристал. Виготовляються з полікристалічного кремнію. Це такі ж прямокутники, тільки замість однорідних осередків синя або яскраво - синя неоднорідна поверхня. За ефективністю трохи програють mono, ефективність становить - 12-18%, середньорічне вироблення відповідно буде менше, але зате виграють по вартості - створення таких фотоелементів обходиться дешевше.

• Аморфні. Виробляються по тонкоплівкової технології. Можуть бути, як в жорсткому виконанні, так і гнучкими, якщо в якості підкладки використовується стрічка з металу або полімерів. Зовні мають однорідний блякло сірий колір. ККД 5 - 6%, прекрасно працює в умовах слабкої освітленості і запиленості. Потужність знижується швидко - вже в перший рік експлуатації до 20%. Середній термін експлуатації - 10 років.

• Арсенід - галієві. Найпродуктивніші панелі, внаслідок з'єднання галію і миш'яку, але дорогі. Пояснюється це дефіцитом галію і зі специфікою матеріалу - так як арсенід - галію крихкий, його використання в якості підкладки утруднено. У зв'язку з цими труднощами, доцільність використання виправдовується в системах, де вартість не важлива, а необхідна максимальна віддача на обмеженій площі і невелику вагу. Як правило, використовуються тільки в космічних апаратах. ККД не рекордні 25-30%, але завдяки стійкості до високих температур, можливе застосування концентраторів для досягнення коефіцієнта корисної дії до 40%, а у випадках відбору тепла і підтримки температури до 150⁰С вони «розганяються» до рекордних ККД 60%.

Відео від телеканалу РОЗВИТОК, про розробки Железногорського супутников-будівельного підприємства для космічної галузі:

• Теллурідовие. Створюються на основі телуриду кадмію. Являють собою гетероструктуру з тонких шарів напівпровідника, нанесених на підкладку і високою здатністю поглинання випромінювання. За допомогою них легко отримувати сплави з металами та іншими елементами для отримання шарів з заданими характеристиками. Продуктивність - 15 - 17%. Поки вони не набули особливої ​​популярності. Пов'язано це і з екологічної шкідливістю кадмію, і з рідкістю телуру. Та й ціна далеко не найвигідніша.

• CIGS селенид міді - індію (іноді галію). Технологія плівкова, виріб має дуже високу здатність поглинання випромінювання. Поки вони теж не мають широкого поширення, хоча досить не погані. Пов'язано це з дорожнечею і складністю виробництва. ККД - 15-20%, при додаванні галію віддача збільшується.

• Полімерні. Новий різновид тонкоплівкових батарей, що працюють за принципом, що нагадує фотосинтез рослин. Складаються з активного шару полімеру (органічного складу, сенсибилизированного барвником); алюмінієвих електродів, гнучкою підкладки та захисного шару. Віддача всього 5-6%. Швидко втрачають потужність, так як піддаються впливу навколишнього середовища. У широкому доступі їх поки немає через низьку здатності перетворення світлової енергії.

Перераховане різноманітність вибору можна умовно розділити на наступні типи сонячних батарей:

1. Жорсткі (в основному з кристалічного кремнію, рідше з аморфного);
2. Гнучкі або тонкоплівкові (бувають аморфні і кристалічні, на базі телуриду кадмію і ін.);
3. Односторонні (традиційні модулі, які поглинають світло тільки однією стороною);
4. Двосторонні (поглинають світло обома сторонами).

Останній тип з'явився порівняно недавно. Новинка дуже цікава, тому що енергія сонця, перетворюється в електричну, обома сторонами панелі. Ідея, звичайно, відмінна, але не варто рано радіти.

Фасадний варіант підходить раціонально застосовувати тільки в великих центрах, і то, якщо їх фасад дивиться на південь. Використовувати двосторонні сонячні батареї для дому малоефективно. При їх установці на дах, відбиття світла на зворотну сторону майже не буде.

Читайте також:

Методи виробництва сонячних елементів

Порівняння моно, полі і аморфних сонячних батарей

Розрахунок потужності сонячних батарей

ККД сонячної батареї - що це?