Aurinkopaneelit: luokittelu + yleiskuvaus kotimaisista paneeleista

Viime aikoina kodien itsenäiset energiajärjestelmät ovat vaikuttaneet fantastisilta. Nykyään he tulevat varmasti elämäämme. Kaltevat eurooppalaiset ovat jo pitkään käyttäneet ns. Aurinkopaneeleja kotiensa sähkön toimittamiseen. Venäjällä tällaiset järjestelmät ovat edelleen saamassa suosiota. Tämä johtuu laitteiden suhteellisen korkeista kustannuksista. Sen tuotantoteknologioita kuitenkin parannetaan, ja laitteiden hinta laskee vähitellen, mikä tekee niistä entistä helpommin asiakkaille saatavissa. Mitä paneeleja valita omakotitalolle? Mennään oikein.

Aurinkokennojen periaate

Laitteet, jotka muuttavat auringonvalon sähköksi, toimivat melko yksinkertaisella periaatteella. Ymmärtääksesi se, muista vain koulun fysiikan kurssi. Päivitä erityisesti tieto siitä, mikä on p-n-risteys. Se on hän, joka pystyy muuttamaan valoenergian sähköenergiaksi. Tämä ilmiö kuvaa elävästi kokemusta sahatusta transistorista. Valo putoaa pn-risteykseen, ja siihen kytketty volttimittari alkaa kirjata merkityksettömiä sähkövirran arvoja. Kun pn-liitospinta-ala kasvaa, tuotetun sähkön määrä kasvaa.

Aurinkopaneelien toimintaperiaate perustuu valon energian muuntamiseen sähköenergiaksi. Paneelien suuri alue antaa sinun tuottaa enemmän energiaa.

Kaikki nykyaikaiset aurinkosähkömuuntajat käyttävät tätä periaatetta. P-n-liitoksilla varustettujen levyjen suhteellisen suuri pinta-ala antaa sinulle mahdollisuuden saada tarpeeksi sähköä. Materiaaleja ja rakennetta parannetaan jatkuvasti, minkä vuoksi fotoelektrisen muunnoksen kerroin kasvaa, mikä on myös laitteen hyötysuhde. Aurinkoakun jännitteen ja lähtövirran suuruus riippuu suoraan laitteen ympäristön valonasteesta.

Valosähkömuuntimien tyypit

Lajikkeiden määrä moderneja aurinkopaneeleja on lähellä kymmentä. Jokaisella muunnelmalla on omat piirteensä. Kaikki ne voidaan ehdollisesti jakaa kahteen suureen ryhmään - pii- ja polymeerikalvoon. Tarkastellaan yksityiskohtaisemmin kutakin niistä.

Pii aurinkopaneelit

Laitteet tuottavat tasavirtaa, joka ilmenee kosketuksena aurinko- säteilyn piin tai pii-vetylevyn kanssa. Materiaalin ominaisuudet ovat sellaiset, että siihen putoavat auringonsäteet siirtävät elektroneja atomien kiertoradasta. Vapautuneet elektronit muodostavat sähkövirran.Tällaisille laitteille on ominaista maksimaalinen tehokkuus, mutta niiden valmistaminen on melko vaikeaa, mikä tekee niistä kalliita. Piiparistoja on useita erilaisia.

Näytä nro 1 - monositeiset muuntimet

Tämän tyyppisten elementtien erottuva piirre on valoherkkien solujen suunta tiukasti yhteen suuntaan. Toisaalta tämä on erittäin hyvä, koska se antaa sinulle korkeimman mahdollisen samanlaisista tehokkuusjärjestelmistä. Yksikidemuuntimissa se saavuttaa 22%. Käyttöä varten paneeli on kuitenkin aina käännettävä kohti aurinkoa, muuten energiatehokkuus laskee voimakkaasti.

Hajavalon auringonlaskun tai aamunkoitteessa, pilvisinä päivinä antaa hyvin pieni tulosta, mikä tekee yksikiteinen muuntimet hyvä valinta eteläisillä alueilla, joissa on paljon aurinkoisia päiviä. Ulkoisesti tällaiset järjestelmät voidaan helposti erottaa paneelien viistoista kulmista, mikä johtuu niiden valmistuksen erityispiirteistä, ja syvämusta mustasta väristä, jonka solut antavat yhteen suuntaan.

Monikiteisiin moduuleihin on ominaista suurin hyötysuhde. Ne koostuvat piikiteistä, jotka on suunnattu tiukasti yhteen suuntaan.

Katso nro 2 - monikiteiset paristot

Levyillä on monisuuntaiset piikiteet, mikä antaa pienemmän hyötysuhteen kuin yksittäiset kiteet. Se on noin 18%. Paneelien ulkonäkö on myös erilainen. Ne ovat oikean neliön muotoisia, tummansinisiä levyjä. Niiden rakenteen ja värin heterogeenisyys selitetään sillä, että heterogeeniset piikiteet sisältyvät niiden koostumukseen ja lisäksi joitain epäpuhtauksia on läsnä.

Monikiteisille aurinkokennoille on ominaista epähomogeeninen rakenne ja eri suuntiin suuntautuneiden piikiteiden läsnäolo

Monikiteisten paneelien valmistukseen voidaan käyttää primäärisen piin lisäksi myös valmistettuja sekundäärisiä raaka-aineita. Tämä selittää tietyn määrän vikoja laitteissa. Tällaisten levyjen tärkein etu on niiden hyvä energiatehokkuus hajavalossa, mikä tekee niistä välttämättömiä alueille, joilla pilvinen sää ei ole harvinainen.

Näytä nro 3 - amorfiset piipaneelit

Amorfiset elementit ovat erittäin ohuita piikerroksia, jotka saadaan ruiskuttamalla materiaali tyhjiössä. Perustana on korkealaatuisesta metallista, muovista tai lasista valmistettu folio. Tällaisten laitteiden hyötysuhde on pieni ja on vain 6%. Tämä selitetään piikerrosten nopeammalla palamisella kuin kiteiset kiekot auringonsäteilyn vaikutuksesta. Kuten käytäntö osoittaa, amorfisten paneelien tehokkuus laskee kahden kuukauden käytön jälkeen noin 20%. 1,5 ja 2 vuoden kuluttua akku voi yksinkertaisesti vioittua.

Amorfisesta piistä tehdyillä moduuleilla on alhainen hyötysuhde, mutta ne toimivat erittäin tehokkaasti hajavalovirran olosuhteissa.

Niiden käyttö on kuitenkin perusteltua. Valoherkät solut on suunnattu satunnaisesti, mikä parantaa laitteiden tehokkuutta pilvisellä säällä ja hajallaan valossa. Lisäksi saapuvan valonvuon absorptiokyky amorfisissa paneeleissa on melkein kaksikymmentä kertaa korkeampi kuin vastaavilla piin kilpailevilla laitteilla. Ei-jätteellinen tekniikka tällaisten paristojen valmistukseen voi vähentää merkittävästi niiden kustannuksia. Ulkoisesti amorfiset levyt voidaan erottaa tummanharmaat värit.

Näytä # 4 - hybridi-valokuvamuuntimet

Tällaiset paneelit yhdistävät mikrokiteitä ja amorfisen piin. Hybridivalaisuvalonmuuntimien ominaisuudet ovat hyvin lähellä monikiteisten elementtien ominaisuuksia. Ainoa ero on, että niiden suorituskyky ympäristön valaistusolosuhteissa on paljon parempi. Toinen ominaispiirre tällaisia ​​paneeleja on kyky muuntaa ei vain UV-säteilyä, mutta myös infrapuna-säteet sähkövirtaa.

Polymeerikalvo aurinko muuntimet

Lupaava vaihtoehto pii akkuja. Ne ovat kalvo, joka koostuu aktiivisesta polymeerikerroksesta, alumiinielektrodoista, orgaanisesta joustavasta substraatista ja erityisestä suojakerroksesta. Kalvon valokennot ovat kytketty toisiinsa, mikä johtaa rulla aurinkoakkuun. Tällaiset laitteet ovat erittäin joustavia, kompakteja ja kevyitä. Niiden kustannukset ovat hiukan alhaisempia kuin piianalogit, koska kalliita piitä ei käytetä tuotannossa. Lisäksi laitteet ovat ympäristöystävällisempiä, koska niillä on vähemmän ympäristövaikutuksia.

Tällaisten laitteiden hyötysuhde on heikko. Se on noin 6,5%. Teollisuudessa ensimmäiset polymeeriparistot alettiin tuottaa Tanskassa. Valmistusprosessi koostuu valokennon erityisestä monikerroksisesta tulostamisesta erityiselle joustavalle kalvolle. Sen jälkeen se voidaan leikata, kiertää ja tehdä lähes minkä kokoisiksi aurinkopaneeleiksi. Kalvoelementtien kustannukset ovat suuruusluokkaa pienemmät kuin piin. Tällaisten paneelien löytäminen myynnistä on kuitenkin edelleen erittäin vaikeaa. Tuotanto on varhaisessa kehitysvaiheessa.

Polymeerien valmistukseen aurinkomoduulit eivät tarvitse kallista piitä, mikä vähentää merkittävästi tuotantokustannuksia

Mitä markkinat tarjoavat - valmistajien katsaus

Venäjän markkinoilla on tarjolla suuri valikoima poly- ja monikristallipaneeleita. Suurin osa niistä on valmistettu Kiinassa, mikä ei ole yllättävää, koska tämä maa on johtava eri aurinkovoimajärjestelmien tuotannossa ja myynnissä. Saksalaiset tuotteet SCHOTT ja Calixo, japanilaiset SHARP ja venäläisten tuotteiden tuotteet ovat myös edustettuina markkinoilla. Viimeksi mainitut ovat useimmiten mukana aurinkokennojen kokoamisessa kiinalaisista komponenteista.

Siitä huolimatta, on olemassa yrityksiä, jotka tuottavat valokonverttereita. Novocheboksarskissa sijaitseva Hevelin tehdas tuottaa ohutkalvoisia hybridi-paneeleja. Krasnodarin Saturn-tehdas on erikoistunut gallium-arsenidilla toimiviin aurinkopaneeleihin. Viimeksi mainitut on tarkoitettu pääasiassa avaruusteollisuudelle. Kotitalousmoduuleja tuottaa kaksi yritystä: ”Metallikeraamisten laitteiden tehdas” Ryazanissa ja “Telecom-STV” Zelenogradissa.

Kotimaiset valmistajat tuottavat erityyppisiä piin aurinkokennoja

Ryazanin tehdas tuottaa kahta päälaitetyyppiä:

• RZMP-130-T, jonka tehoalue on 105 - 145 wattia.
• RZMP-220-T, tehoalue 200 - 240 wattia.

Laitteet koostuvat useista sarjaan kytketyistä elementeistä. Paneeli on peitetty erittäin läpinäkyvällä karkaisulla teksturoidulla lasilla ja asetettu alumiiniprofiiliin. Tämä rakenne antaa akulle lujuuden ja suojaa sitä haitallisilta sääoloilta. Tällaisten laitteiden kustannukset ovat melko korkeat. Esimerkiksi RZMP-130-T-malli, jonka teho on 120 wattia, maksaa ostajalle yli 16 000 ruplaa.

Telecom-STV tuottaa paljon enemmän erilaisia ​​aurinkopaneelien malleja. Niiden joukossa on poly- ja yksikristomoduuleja, erikoistuneita ja erityisiä joustavia akkuja sekä erittäin hyötysuhteisia yksikristallipaneeleita. Lähtöjännite voidaan sovittaa sekä korkeajännitejärjestelmiin (34-38 V) että matalajännitteisiin (17-18,5 V).

Pii-moduulit ovat saatavana alumiinirunkoisena, päällystettynä erityisellä kuviolasilla. Valmistaja antaa parille viiden vuoden takuun ja varmentaa laitteensa, vaikka se ei lain mukaan ole välttämätöntä. Zelenograd-paneelit ovat kevyempiä ja vähemmän yleisiä kuin Ryazan. Niiden kustannukset ovat melkein puolitoista kertaa alhaisemmat huolimatta siitä, että aurinkopaneelien laatu on jatkuvasti korkea.

Hevel-amorfiset piin aurinkomoduulit voivat toimia erilaisissa ilmasto-olosuhteissa

Hevel Plant on ainoa, joka tuottaa mikromorfista tekniikkaa käyttäviä moduuleja.Nämä ovat amorfisen piin pohjalta tehtyjä levyjä, joissa on tietty määrä keskenään leviäviä mikrokiteitä. Paneelit toimivat tehokkaasti ympäristön valossa ja kilpailevat varmasti poly- ja yksikideakkujen kanssa. Yhtiö on vasta aloittanut tuotannon, joten sitä ei vielä voida löytää kaikista myymälöistä. Tällaisten paneelien hinta on melko edullinen. Laitteesta, jonka teho on 125 W, on maksettava noin 10 000 ruplaa, mikä on hiukan korkeampi kuin Taiwanin vihreän energiateknologian pääkilpailijalla. Niiden tuotteet, joilla on samanlaiset ominaisuudet, maksavat noin 7000 ruplaa.

Aurinkopaneelien valikoima on erittäin laaja. Ja vain henkilö, joka aikoo hankkia valokuvanmuunninta, voi päättää, mihin vaihtoehtoon hänen tulisi lopettaa. Samanaikaisesti kannattaa harkita asiantuntijoiden mielipiteitä, jotka suosittelevat monikiteisten moduulien valitsemista autonomisen virtalähteen järjestämiseksi kotona. On selvää, että yksikristallit ovat tehokkaampia, mutta ei pidä unohtaa, että tämä on melko mielivaltainen indikaattori. Aurinkopaneelien käyttö on yhä suositumpaa. Korkeista kustannuksistaan ​​huolimatta nämä laitteet kannattavat nopeasti. Ja mikä tärkeintä, niiden avulla voit saada tarvittavan sähkön melkein "tyhjästä".