Panel solar: klasifikasi + gambaran keseluruhan panel domestik

Baru-baru ini, sistem tenaga autonomi untuk kediaman kelihatan hebat. Hari ini mereka dengan yakin memasuki kehidupan kita. Orang-orang Eropah yang condong telah lama menggunakan panel suria untuk menyediakan rumah mereka dengan elektrik. Di Rusia, sistem seperti itu masih mendapat populariti. Ini disebabkan kos peralatan yang agak tinggi. Namun, teknologi penghasilannya sedang ditingkatkan, dan harga peranti secara beransur-ansur jatuh, menjadikannya lebih mudah diakses oleh pelanggan. Panel apa yang hendak dipilih untuk rumah persendirian? Mari betulkannya.

Prinsip sel suria

Peranti yang mengubah cahaya matahari menjadi elektrik beroperasi berdasarkan prinsip yang cukup mudah. Untuk memahaminya, ingat saja kursus fizik sekolah. Khususnya, segarkan pengetahuan tentang apa itu persimpangan p-n. Dialah yang mampu mengubah tenaga cahaya menjadi tenaga elektrik. Fenomena ini menggambarkan pengalaman dengan jelas dengan transistor yang digergaji. Cahaya jatuh di persimpangan pn, dan voltmeter yang disambungkan kepadanya mula mencatat nilai arus elektrik yang tidak signifikan. Dengan peningkatan kawasan persimpangan pn, jumlah elektrik yang dihasilkan akan meningkat.

Prinsip operasi panel suria adalah berdasarkan penukaran tenaga cahaya menjadi tenaga elektrik. Kawasan panel yang besar membolehkan anda menjana lebih banyak tenaga

Semua penukar fotovoltaik moden beroperasi menggunakan prinsip ini. Kawasan pinggan yang agak besar dengan persimpangan p-n membolehkan anda mendapat bekalan elektrik yang mencukupi. Bahan dan reka bentuk mengalami peningkatan yang berterusan, kerana pekali penukaran fotolistrik meningkat, ini juga kecekapan peranti. Besarnya voltan dan arus keluaran bateri solar secara langsung bergantung pada tahap cahaya sekeliling peranti.

Jenis Penukar Fotolistrik

Jumlah jenis panel solar moden hampir sepuluh. Setiap variasi mempunyai ciri tersendiri. Kesemuanya dapat dibahagikan secara kondisional kepada dua kumpulan besar - filem silikon dan polimer. Mari kita pertimbangkan dengan lebih terperinci setiap satu daripada mereka.

Panel solar silikon

Peranti menghasilkan arus terus, yang muncul sebagai hasil daripada kontak dengan plat silikon atau hidrogen silicon-hidrogen. Ciri-ciri bahan sedemikian rupa sehingga sinar matahari yang jatuh di atasnya mengalihkan elektron dari orbit atom. Elektron yang dilepaskan membentuk arus elektrik.Peranti sedemikian dicirikan oleh kecekapan maksimum, tetapi agak sukar untuk dihasilkan, yang menjadikannya mahal. Terdapat beberapa jenis bateri silikon.

Paparan # 1 - Penukar Monokristalin

Ciri khas unsur-unsur jenis ini adalah arah sel-sel fotosensitif dengan ketat ke satu arah. Di satu pihak, ini sangat baik, kerana ia membolehkan anda mendapatkan yang tertinggi dari semua sistem kecekapan yang serupa. Dengan penukar kristal tunggal, ia mencapai 22%. Namun, untuk operasi, panel harus selalu dipusingkan ke arah sinar matahari, jika tidak, kecekapan tenaga akan menurun dengan tajam.

Cahaya yang menyebar pada waktu matahari terbenam atau subuh, pada hari mendung memberikan hasil yang sangat kecil, yang menjadikan penukar kristal tunggal pilihan yang baik untuk kawasan selatan di mana terdapat banyak hari yang cerah. Secara luaran, sistem seperti itu dapat dibezakan dengan mudah oleh sudut panel yang miring, yang disebabkan oleh keunikan pembuatannya, dan warna hitam pekat yang diberikan oleh sel dalam satu arah.

Modul monokristalin mempunyai kecekapan tertinggi. Mereka terdiri daripada kristal silikon yang berorientasikan ketat pada satu arah.

Paparan # 2 - Bateri Polikristalin

Kristal silikon omnidirectional terletak di plat, yang memberikan kecekapan yang lebih rendah berbanding dengan kristal tunggal. Ia lebih kurang 18%. Penampilan panel juga berbeza. Mereka adalah piring dengan bentuk persegi yang betul dengan warna biru tua. Heterogenitas struktur dan warna mereka dijelaskan oleh fakta bahawa mereka mengandungi kristal silikon heterogen, dan di samping itu, terdapat beberapa kekotoran.

Sel suria polikristalin dicirikan oleh struktur yang tidak homogen dan kehadiran kristal silikon yang berorientasi ke arah yang berbeza

Untuk pembuatan panel polikristalin boleh digunakan bukan hanya silikon primer, tetapi juga bahan mentah sekunder yang disiapkan. Ini menjelaskan kehadiran sejumlah kecacatan pada peralatan. Kelebihan utama plat sedemikian adalah kecekapan energinya yang baik dalam cahaya yang menyebar, yang menjadikannya sangat diperlukan untuk kawasan di mana cuaca mendung tidak biasa.

Lihat # 3 - panel silikon amorf

Unsur-unsur amorf adalah lapisan silikon yang sangat tipis, yang diperoleh dengan menyemburkan bahan di dalam vakum. Asasnya adalah kerajang yang terbuat dari logam, plastik atau kaca berkualiti tinggi. Kecekapan peranti sedemikian kecil dan hanya berjumlah 6%. Ini disebabkan oleh pembakaran lapisan silikon yang lebih cepat daripada wafer kristal di bawah pengaruh sinaran matahari. Seperti yang ditunjukkan oleh amalan, keberkesanan panel amorf setelah dua bulan beroperasi dikurangkan sekitar 20%. Selepas satu setengah hingga dua tahun, bateri mungkin gagal.

Modul yang terbuat dari silikon amorf mempunyai kecekapan yang rendah, tetapi berfungsi dengan sangat berkesan dalam keadaan fluks cahaya yang tersebar

Walau bagaimanapun, penggunaannya dibenarkan. Sel-sel fotosensitif berorientasikan secara rawak, yang secara signifikan meningkatkan kecekapan peranti dalam cuaca mendung dan cahaya yang tersebar. Di samping itu, tahap penyerapan fluks cahaya masuk dalam panel amorf hampir dua puluh kali lebih tinggi daripada peranti pesaing silikon yang serupa. Teknologi bukan sisa untuk pengeluaran bateri tersebut dapat mengurangkan kosnya dengan ketara. Secara luaran, plat amorf dapat dibezakan dengan warna kelabu gelap.

Paparan # 4 - Penukar Foto Hibrid

Panel sedemikian menggabungkan mikrokristal dan silikon amorf. Sifat penukar fluks cahaya hibrid sangat dekat dengan sifat unsur polikristalin. Satu-satunya perbezaan ialah prestasi mereka dalam keadaan cahaya sekitar jauh lebih tinggi. Ciri lain yang membezakan panel tersebut adalah keupayaan untuk menukar bukan sahaja sinaran ultraviolet, tetapi juga sinar inframerah menjadi arus elektrik.

Penukar Suria Filem Polimer

Alternatif yang menjanjikan untuk bateri silikon. Mereka adalah filem yang terdiri daripada lapisan aktif polimer, elektrod aluminium, substrat fleksibel organik dan lapisan pelindung khas. Fotosel filem saling berkaitan, menghasilkan bateri solar roll. Peranti sedemikian sangat fleksibel, padat dan ringan. Kosnya sedikit lebih rendah daripada analog silikon, kerana silikon mahal tidak digunakan dalam pengeluaran. Di samping itu, peranti lebih mesra alam, kerana kurang memberi kesan kepada persekitaran.

Kecekapan peranti sedemikian rendah. Ia adalah sekitar 6.5%. Pada skala industri, bateri polimer pertama mula dihasilkan di Denmark. Proses pengeluaran terdiri dalam percetakan pelbagai lapisan fotocell khas pada filem fleksibel khas. Ia kemudian dapat dipotong, dipintal dan dibuat menjadi panel suria dengan hampir semua ukuran. Kos elemen filem adalah urutan magnitud lebih rendah daripada silikon. Walau bagaimanapun, mencari panel seperti ini masih sangat sukar. Pengeluaran pada peringkat awal pembangunan.

Untuk pembuatan modul solar polimer tidak memerlukan silikon mahal, yang dapat mengurangkan kos pengeluaran dengan ketara

Apa yang ditawarkan oleh pasaran - gambaran keseluruhan pengeluar

Sejumlah besar panel poli dan kristal tunggal dibentangkan di pasaran Rusia. Sebahagian besar dari mereka dibuat di China, yang tidak menghairankan, kerana negara ini merupakan pemimpin dalam pengeluaran dan penjualan pelbagai sistem penjanaan tenaga suria. Produk Jerman dari SCHOTT dan Calixo, Jepun dari SHARP dan produk dari syarikat Rusia juga diwakili di pasaran. Yang terakhir paling sering terlibat dalam pemasangan sel suria dari komponen buatan Cina.

Walaupun begitu, terdapat perusahaan yang menghasilkan penukar fotokon. Loji Hevel, yang terletak di Novocheboksarsk, menghasilkan panel hibrid filem tipis. Loji Saturnus di Krasnodar mengkhususkan diri dalam panel solar yang beroperasi pada gallium arsenide. Yang terakhir ini terutama ditujukan untuk industri angkasa. Modul isi rumah dihasilkan oleh dua syarikat: "Loji peranti seramik logam" di Ryazan dan "Telecom-STV" di Zelenograd.

Pengilang domestik menghasilkan pelbagai jenis sel suria silikon

Loji Ryazan menghasilkan dua jenis peranti utama:

• RZMP-130-T dengan kuasa antara 105 hingga 145 watt.
• RZMP-220-T dengan kuasa antara 200 hingga 240 watt.

Peranti terdiri daripada beberapa elemen yang dihubungkan secara bersiri. Panel ditutup dengan kaca bertekstur tempered yang sangat telus dan diletakkan di profil aluminium. Reka bentuk ini memberi kekuatan bateri dan melindungi daripada keadaan cuaca buruk. Kos peranti sedemikian cukup tinggi. Sebagai contoh, model RZMP-130-T, yang kuasanya 120 watt, akan membebankan pembeli lebih daripada 16,000 rubel.

Telecom-STV menghasilkan model panel solar yang jauh lebih berbeza. Antaranya adalah modul kristal poli dan tunggal, bateri fleksibel khusus dan khas, serta panel kristal tunggal yang meningkatkan kecekapan. Voltan keluaran dapat disesuaikan untuk kedua-dua sistem voltan tinggi (34-38 V) dan voltan rendah (17-18.5 V).

Modul silikon tersedia dalam bingkai aluminium, ditutup dengan kaca bertekstur khas. Pengilang memberikan jaminan selama lima tahun pada baterinya dan mengesahkan peralatannya, walaupun oleh undang-undang ini tidak diperlukan. Panel Zelenograd lebih ringan dan kurang keseluruhan daripada Ryazan. Kos mereka hampir satu setengah kali lebih rendah, walaupun kualiti panel solarnya tinggi secara konsisten.

Modul suria silikon amorf tinggi boleh beroperasi dalam pelbagai keadaan iklim

Hevel Plant adalah satu-satunya modul penghasil yang menggunakan teknologi mikromorfik.Ini adalah plat yang dibuat berdasarkan silikon amorf dengan sejumlah mikrokristal bersilang. Panel berfungsi dengan cekap dalam cahaya persekitaran dan bersaing dengan yakin dengan bateri poli dan kristal tunggal. Syarikat ini baru sahaja memulakan pengeluaran, jadi belum dapat mencarinya di semua kedai. Kos panel sedemikian cukup berpatutan. Peranti dengan kekuatan 125 W harus membayar sekitar 10,000 rubel, yang sedikit lebih tinggi daripada pesaing utama Teknologi Tenaga Hijau Taiwan. Produk mereka dengan sifat serupa berharga kira-kira 7,000 rubel.

Julat panel solar sangat luas. Dan hanya orang yang akan memperoleh fotokonverter yang dapat menentukan pilihan yang harus dia hentikan. Pada masa yang sama, perlu dipertimbangkan pendapat pakar yang mengesyorkan memilih modul polikristalin untuk mengatur bekalan kuasa autonomi di rumah. Sudah jelas bahawa kristal tunggal lebih berkesan, tetapi kita tidak boleh lupa bahawa ini adalah petunjuk yang agak sewenang-wenangnya. Penggunaan panel solar semakin popular. Walaupun harganya tinggi, peranti ini cepat membuahkan hasil. Dan yang paling penting, mereka membenarkan anda mendapatkan elektrik yang diperlukan hampir "kehabisan."