Большинство собственников жилья задумывались над вопросом о том, как добиться наибольшей экономии электроэнергии и, при этом, быть независимыми от централизованных поставщиков энергоресурсов.

Многие рассматривают альтернативный и возобновляемый вариант источника электроэнергии, достаточно купити сонячні батареї.

Содержание:
1. Достоинства и недостатки системы
2. Виды солнечных батарей
3. Заключение по теме

Достоинства и недостатки системы

У солнечных батарей имеется целый ряд достоинств:

  1. Электроэнергия экологически чистая.
  2. Длительный срок эксплуатации, до 30 лет.
  3. Не требует оплаты.
  4. Быстрая окупаемость.
  5. Источник электроэнергии является независимым.
  6. Бесшумность работы.
  7. Простота эксплуатации.
  8. Легкий вес.
  9. Не требуют специальных разрешений на установку.

Недостатки солнечных батарей:

  1. Низкий коэффициент полезного действия.
  2. Большие вложения на первоначальном этапе.

Виды солнечных батарей

  1. Солнечные панели из полимерной пленки. Относительно недорогие, работают даже при отсутствии солнечного света.
  2. Кремниевые монокристаллические солнечные панели. Имеют высокий коэффициент полезного действия – до 23,5%, который быстро снижается, если батарея не направлена на солнце.
  3. Кремниевые поликристаллические батареи. Имеют коэффициент полезного действия – до 20%, могут работать при отсутствии солнечного света.
  4. Аморфные солнечные панели. Напыление кремния с примесями происходит в условиях вакуума.
  5. Солнечные панели в состав которых входят аморфный кремний и монокристаллы называют гибридными.

Самыми популярными у собственников жилых домов являются поликристаллические и монокристаллические солнечные батареи.

Если их сравнить, то можно увидеть, что батареи из поликристаллов дешевле и могут работать, когда пасмурно. А панели из монокристаллов нужно использовать в южных регионах, где меньше пасмурных дней.

Комплект оборудования состоит из самой солнечной батареи, аккумуляторов, контроллера, инвертора, электрических кабелей и крепежей, а также

Срок эксплуатации аккумуляторных батарей, входящих в комплектацию электростанции составляет – до 12лет, поэтому в течение срока эксплуатации солнечной батареи, например, 30лет, аккумуляторы могут быть заменены несколько раз.

Заключение по теме

Очень важно приобретать солнечные панели в специализированных магазинах, где могут проконсультировать и дать совет специалисты.

Количество солнечных батарей зависит от потребностей в электроэнергии оборудования в доме.

Мощность панели в 1кВт достаточно чтобы обеспечить работу самого необходимого оборудования. А чтобы полностью перейти на независимый источник солнечной энергии нужно такое количество панелей, какое в совокупности даст мощность до 7 кВт в сутки.

В чем разница

Принципиальная разница состоит в используемых материалах. Для достижения отличительных параметров тонкопленочных солнечных батарей нужно использовать полупроводники из селенида меди-индия, а также теллурида кадмия. Принцип действия точно такой же, как в поликристаллических и монокристаллических фотоэлементах с той разницей, что наносить указанные полупроводники можно на пленку. Пленка гнется и скручивается в отличие от классических солнечных панелей.

Достоинства

  1. Полупрозрачность. Классические (поликристаллические и монокристаллические) солнечные панели полностью непрозрачные. Аморфные тонкопленочные батареи могут быть выполнены таким образом, чтобы заменить окно в доме, пропуская часть света, а часть преобразовывая в электричество.
  2. Легкость. Батареи выполненные на пленке легче классических в несколько раз, что дает больше свободы в монтаже, упрощает операции с ними.
  3. Гибкость. Тонкопленочные батареи теоретически можно изгибать в любой плоскости без потери работоспособности.
  4. Ударопрочность. Пленка не разбивается от падения при монтаже, от града и остается работоспособной в самых экстремальных условиях.

Недостатки

  1. Низкий КПД. Если не рассматривать лабораторные образцы, а оценивать реальные показатели выпускаемых моделей, то на выходе получим КПД не выше 4%, что в три раза меньше такого же у поликристаллического фотоэлемента.

    Важно. При использовании полупрозрачных фотоэлементов коэффициент снижается до смешных 2% и от одного окна вы вряд ли сможете даже зарядить свой смартфон.

  2. Высокая стоимость. Если сравнивать с классическими солнечными батареями, то их цена за м.кв. сопоставима с такими же поликристаллическими моделями, но вот мощность будет в три раза ниже. Если же сравнивать панели одинаковой мощности, то картина получится такая (данные из Aliexpress.com):

    Сравнение цен пленочной и кремниевой солнечной панели

    Разница в цене – ровно в три раза, при одинаковой мощности

  3. Снижение производительности при нагреве. Если в поли/монокристаллических батареях эта цифра достигает 12% от номинальной мощности, то в гибких фотоэлементах она доходит до 30-40%.

Сегодня тонкопленочные солнечные батареи распространены гораздо меньше, чем их кристаллические аналоги. Связано это, прежде всего, с их более низким КПД и, как следствие, с большими габаритами. Однако многие специалисты утверждают, что, несмотря на эти факторы, будущее гелиоэнергетики – как раз за тонкопленочными фотоэлементами. Дело в том, что себестоимость их производства существенно ниже, а особенности работы таковы, что разница в производительности не настолько велика, как кажется.

А кроме того, в условиях постоянного повышения цен на моно- и поликремний, некоторой ограниченности их оптических параметров и недостаточность захвата солнечного спектра вынуждают исследователей искать новые варианты. И наиболее надежными и эффективными зарекомендовали себя именно технологии тонких пленок. В настоящий момент разработано несколько разновидностей тонкопленочных (их еще называют «гибкими») батарей, выпускаемых на основе разных материалов.

Чаще всего используют аморфный кремний, сульфид/теллурид кадмия, медно-галлиевые и медно-индиевые диселениды.

Где их применяют

Сфера применения гибких солнечных элементов весьма обширна. Их широко используют в регионах преобладания пасмурной погоды, в жарких странах и в мощных гелиостанциях. В последнее время все более востребованными становятся и тонкопленочные батареи, заключенные в стеклянные триплексы. Фотопленка помещается под закаленное стекло, отличающееся высокой прочностью, но при этом оптически прозрачное. Такие решения нашли свое применение в архитектуре, производстве светодиодных триплексов и автомобилестроении.

Метод суспензии

Некоторые ведущие производители тонкопленочных батарей используют для нанесения диселенидов метод печати, основанный на применении суспензированных частиц оксидов данных металлов. При изменении параметров суспензии (вязкости, концентрации и т.д.) можно получить своеобразные «чернила», которые, в свою очередь, корректируются для конкретной технологии нанесения (от струйного осаждения до трафаретной печати).

Материал подложки при этом может быть различным, к примеру, используют стекло, металлизированную фольгу и даже пластик. Коэффициенты полезного применения материалов при таком методе достигают 90%, а технологическое оборудование (и само производство) гораздо дешевле, чем при вакуумировании. Кроме того, данный способ позволяет получить более однородный и равномерный состав напыления.

КПД полученных этим методом батарей составляет порядка 14%, что ниже, чем у вакуумно напыленных панелей (порядка 18%). Однако и производство их обходится гораздо дешевле. Купить такие тонкопленочные гелиоэлементы можно в специализированных магазинах, их стоимость вполне демократична.

Рубрики: Статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *