Типи і особливості сонячних батарей для індивідуальної енергетичної установки

Створено 21.03.2012 21:50: Гороскопи

Використання енергії сонця дозволяє економити дорогу електроенергію, що поставляється в будинку енергетичними компаніями, і навіть заробляти на поставках енергії в електричну мережу, якщо таке передбачено місцевим законодавством.

Головна складова домашньої сонячної електростанції - сонячні батареї , Або фотоелектричні панелі, як їх ще називають. Їх призначення - пряме перетворення сонячної енергії в електричну.

Сонячна батарея складається з окремих фотоелектричних елементів, які з'єднуючись разом, забезпечують необхідну потужність батареї. В даний час на ринку можна зустріти п'ять типів сонячних батарей, що розрізняються матеріалами, з яких виготовлені їх елементи.

Сонячні панелі з полікристалічних фотоелектричних елементів найбільш поширені через оптимального співвідношення ціни і ККД серед всіх різновидів панелей . Їх ККД становить 12-14%. У елементів, що утворюють панель, характерний синій колір і кристалічна структура.

Полікристалічна сонячна панель

Сонячні панелі з монокристалічних фотоелектричних елементів більш ефективні, але і дорожчі в перерахунку на ват потужності. Їх ККД, як правило, в діапазоні 14-16%.

Монокристалічна сонячна панель

Зазвичай монокристалічні елементи мають форму багатокутників, якими важко заповнити всю площу панелі без залишку. В результаті питома потужність сонячної батареї трохи нижче, ніж питома потужність окремого її елемента.

Сонячні батареї з аморфного кремнію володіють однією з найбільш низькі ККД. Зазвичай його значення в межах 6-8%. Однак серед усіх кремнієвих технологій фотоелектричних перетворювачів вони виробляють найдешевшу електроенергію.

Сонячна панель на основі аморфного кремнію

Сонячні панелі з телуриду кадмію (CdTe) створюються на основі плівкової технології. Напівпровідниковий шар наносять тонким шаром в декілька сотень мікрометрів. Ефективність елементів з телуриду кадмію невелика, ККД близько 11%. Однак, в порівнянні з кремнієвими панелями, ват потужності цих батарей обходиться на кілька десятків відсотків дешевше.

Сонячна панель на основі телуриду кадмію

Сонячні панелі на основі CIGS. CIGS - це напівпровідник, що складається з міді, індію, галію і селену. Цей тип сонячних батарей теж виконаний за плівковою технологією, але в порівнянні з панелями з телуриду кадмію володіє більш високою ефективністю, його ККД доходить до 15%.

Сонячна панель на основі CIGS

Потенційні покупці сонячних батарей часто задають собі питання, чи зможе той чи інший тип фотоелектричних перетворювачів забезпечити необхідну потужність всієї системи. Тут треба розуміти, що ефективність сонячних батарей безпосередньо не впливає на кількість вироблюваної установкою енергії.

Однакову потужність всієї установки можна отримати за допомогою будь-яких типів сонячних батарей, однак більш ефективні фотоелектричні перетворювачі займуть менше місця, для їх розміщення знадобиться менша площа. Наприклад, якщо для отримання одного кіловата електроенергії буде потрібно близько 8 кв.м. поверхні сонячної батареї на основі монокристалічного кремнію, то панелі з аморфного кремнію займуть вже близько 20 кв.м.

Наведений приклад, звичайно ж, не є абсолютним. На вироблення електроенергії фотоелектричними перетворювачами впливає не тільки загальна площа сонячних панелей. Електричні параметри будь-якої сонячної батареї визначаються в так званих стандартних умовах тестування, а саме при інтенсивності сонячного випромінювання 1000 Вт / кв.м. і робочій температурі панелі 25 ° C.

У країнах Центральної та Східної Європи інтенсивності сонячного випромінювання рідко досягає номінального значення, тому навіть в сонячні дні фотоелектричні панелі працюють з недовантаженням. Може здатися, що і температура 25 ° C теж зустрічається не так вже й часто. Однак мова про температуру сонячної панелі, а не про температуру повітря.

В рамках загальної тенденції зниження потужності, що з ростом робочої температури, кожен тип сонячних батарей поводиться по-різному. Так у кремнієвих елементів номінальна потужність падає з кожним градусом перевищення номінальної температури на 0,43-0,47%. У той же час елементи з телуриду кадмію втрачають всього 0,25%.