Виды солнечных батарей

Эффективность солнечных панелей зависит от ряда факторов: плотности солнечного потока, температуры, времени года, материала, из которого изготовлены батареи.


В зависимости от технологии изготовления элементов выделяют два вида солнечных батарей: с кремниевыми элементами и пленочные. Лидирующие позиции на рынке солнечных альтернативных источников энергии пока занимают кремниевые панели.


Кремниевые батареи: виды и характеристика


Солнечные модули на кристаллах кремния сейчас являются самыми востребованными.


Есть три способа использования кремния в фотоэлементах солнечных батарей:



  • монокристаллический;

  • мульти-поликристаллический;

  • аморфный.


Монокристаллические батареи


Монокристаллическая технология заключается в выращивании кристалла кремния из его расплава высокой очистки. Когда выращенный кристалл остынет, у него обрезают края. Цилиндр меняет форму: он превращается в брусок с округлыми углами. Его нарезают на тонкие пластины по 0,3 мм, имеющие форму квадрата с круглыми углами, добавляют бор и фосфор, наклеивают контактные полоски. Собранную ячейку размещают на основании, накрывают стеклом или ламинируют. Под воздействием солнечных лучей начинается направленное движение электронов. Солнечная батарея площадью около 1 м² обеспечивает напряжение в 250 Вт. Монокристаллические фотоэлементы обладают надежностью за счет высокой структурированности молекулярной решетки, имеют КПД около 20%, что выше остальных вариантов солнечных модулей.


Задача монокристаллической батареи – поймать как можно больше солнечного света. Оптимальное положение батареи по отношению к Солнцу – прямой угол. Специальная система слежения за Солнцем и изменение положения батареи по отношению к нему увеличивают эффективность работы фотоэлементов. Но затраты на оборудование значительны, поэтому её устанавливают нечасто. Обычно панели располагают на южной стороне крыши так, чтобы исключить попадание теней на их поверхность. Между батареями и опорной поверхностью оставляют свободное пространство, чтобы исключить перегрев оборудования. Преобразующие панели необходимо очищать от пыли.


Мульти - поликристаллические батареи


Мульти - поликристаллические батареи второй вид солнечных батарей из кремния со схожей технологией производства. Но в этом случае кремниевый брусок состоит не из одного, а из множества разнообразных мелких кристаллов самых разных форм и имеет прямоугольную форму, а готовые фотоэлементы - квадратную или прямоугольную. Качество по сравнению с цельным кристаллом у таких батарей хуже, а КПД ниже около 18%.


Батареи из аморфного кремния


Батареи из аморфного кремния отличаются от первых двух видов солнечных батарей своей легкостью и гибкостью. Они изготовлены по принципу пленочных батарей, но материалом для производства является кремний.


Технология их изготовления заключается в напылении тонких слоев гидрида кремния на гибкую основу. Затем листы разрезают до нужного размера, к ним приклеивают токопроводящие полоски и ламинируют.


Батареи из аморфного кремния уступают по КПД мульти – поликристаллическим почти в два раза, но зато они самые удобные. Их можно скатывать в рулон и носить в круглом футляре. Они незаменимы в походах. Ими оснащают электромобили, мобильные устройства, устанавливают на крышах любой конфигурации, в том числе из черепицы. Их можно расположить на оконном стекле или стекле теплицы.


Пленочные батареи


Проблема недостаточно высокой энергоэффективности солнечных батарей привели к поискам других материалов для замены кремния. Одним из таких вариантов стал теллурид кадмия. Он имеет высокий уровень поглощения света, но обладает сильными токсичными свойствами, поскольку в процессе эксплуатации выделяет в атмосферный воздух вредный кадмий. Хотя его концентрация незначительна, это является главной проблемой.


Более приемлемым вариантом проводника для пленочных панелей является сочетание индия, селена и меди. Его КПД выше по сравнению с кадмиевыми панелями и составляет 20%.


Относительно недавно в производство были запущены полимерные панели. В качестве проводников в них используют полифенилены, фталоцианин меди, фуреллены. Характеристика этого варианта: тонкие, эластичные, недорогие, но КПД составляет всего около 5%.


Гелиотехнологии развиваются и совершенствуются. Возможно, что уже в недалеком будущем воплотится в жизнь идея фотосенсибилизирующего красителя, который использует аналог природного фотосинтеза в солнечных батареях. Принцип их действия основан на поглощении света мезопористыми нанокристаллическими полупроводниками с адсорбированными на них органическими красителями.


Узнать подробнее о том, как подобрать и установить солнечные батарее для дома можно тут

19-07-2018, 08:23
538 просмотров
  
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.