Solcellepaneler: klassifisering + oversikt over innenlandske paneler

Nylig har autonome energisystemer for hjem virket fantastisk. I dag kommer de trygt inn i livene våre. Skjeve europeere har lenge brukt de såkalte solcellepanelene for å forsyne hjemmene sine med strøm. I Russland vinner fortsatt slike systemer popularitet. Dette skyldes de relativt høye kostnadene for utstyr. Imidlertid forbedres teknologiene for produksjonen, og prisen på enheter faller gradvis, noe som gjør dem mer tilgjengelige for kundene. Hvilke paneler skal du velge for et privat hjem? La oss få det til.

Prinsippet om solceller

Enheter som konverterer sollys til strøm fungerer etter et ganske enkelt prinsipp. For å forstå det, husk bare skolefysikk-kurset. Spesielt frisk kunnskap om hva et p-n-kryss er. Det er han som er i stand til å konvertere lysenergi til elektrisk energi. Dette fenomenet illustrerer levende opplevelsen med en saget transistor. Lys faller på pn-krysset, og voltmeteret som er koblet til det begynner å registrere ubetydelige verdier på den elektriske strømmen. Med en økning i pn-kryssområdet, vil mengden generert strøm øke.

Prinsippet for drift av solcellepaneler er basert på konvertering av lysenergi til elektrisk energi. Det store området av panelene lar deg generere mer energi.

Alle moderne fotovoltaiske omformere bruker dette prinsippet. Det relativt store området på platene med p-n-kryss gjør at du kan få nok strøm. Materialer og design er under kontinuerlig forbedring, på grunn av at koeffisienten for fotoelektrisk konvertering øker, det er også effektiviteten til enheten. Størrelsen på spenningen og utgangsstrømmen til solbatteriet avhenger direkte av graden av omgivelseslys på enheten.

Typer fotoelektriske omformere

Antall varianter av moderne solcellepaneler er nær ti. Hver variant har sine egne egenskaper. Alle kan deles betinget i to store grupper - silisium og polymerfilm. La oss se nærmere på hver enkelt av dem.

Solcellepaneler

Enheter genererer likestrøm, som vises som et resultat av kontakt med en silisium eller silisium-hydrogenplate med solstråling. Egenskapene til materialet er slik at solstrålene som faller på det skifter elektroner fra atomenes baner. De frigjorte elektronene danner en elektrisk strøm.Slike enheter er preget av maksimal effektivitet, men de er ganske vanskelige å produsere, noe som gjør dem dyre. Det er flere varianter av silisiumbatterier.

Vis nr. 1 - Monokrystallinske omformere

Et kjennetegn ved elementer av denne typen er retningen til de lysfølsomme cellene strengt i en retning. På den ene siden er dette veldig bra, fordi det lar deg få det høyeste av alle lignende effektivitetssystemer. Med en-krystall omformere når den 22%. For drift bør imidlertid panelet alltid vendes mot solen, ellers reduseres energieffektiviteten kraftig.

Diffusert lys ved solnedgang eller daggry, på overskyede dager gir et veldig lite resultat, noe som gjør enkeltkrystallomformere til et godt valg for sørlige områder der det er mange solskinnsdager. Eksternt kan slike systemer lett skilles ved panelets skrå hjørner, noe som skyldes særegenheter ved deres fremstilling, og den dype, svarte fargen som cellene rettet i en retning gir.

Monokrystallinske moduler er preget av den høyeste effektiviteten. De består av silisiumkrystaller orientert strengt i en retning.

Vis nr. 2 - Polykrystallinske batterier

Omnidireksjonelle silisiumkrystaller er plassert på platene, noe som gir en lavere effektivitet sammenlignet med enkeltkrystaller. Det er omtrent 18%. Panelenes utseende er også annerledes. De er plater med riktig firkantet form i mørkeblå. Heterogeniteten i strukturen og fargen deres forklares ved at heterogene silisiumkrystaller er inkludert i deres sammensetning, og i tillegg er det noen forurensninger til stede.

Polykrystallinske solceller er preget av en inhomogen struktur og tilstedeværelsen av silisiumkrystaller orientert i forskjellige retninger

For fremstilling av polykrystallinske paneler kan ikke bare primært silisium brukes, men også tilberedte sekundære råvarer. Dette forklarer tilstedeværelsen av et visst antall feil i utstyret. Hovedfordelen med slike plater er deres gode energieffektivitet i diffust lys, noe som gjør dem uunnværlige for områder der overskyet vær ikke er uvanlig.

Vis nr. 3 - amorfe silisiumpaneler

Amorfe elementer er veldig tynne lag silisium, som oppnås ved å spraye materialet i vakuum. Grunnlaget er folie laget av høy kvalitet metall, plast eller glass. Effektiviteten til slike enheter er liten og utgjør bare 6%. Dette forklares med raskere utbrenthet av silisiumlag enn krystallinske skiver under påvirkning av solstråling. Som praksis viser, reduseres effektiviteten til amorfe paneler etter to måneders drift med omtrent 20%. Etter halvannet til to år kan det hende at batteriet bare svikter.

Moduler laget av amorft silisium har lav virkningsgrad, men de fungerer veldig effektivt under forhold med diffus lysstrøm

Bruken deres er imidlertid berettiget. De lysfølsomme cellene er orientert tilfeldig, noe som øker enhetens effektivitet betydelig i overskyet vær og i spredt lys. I tillegg er absorpsjonsgraden av den innkommende lysstrømmen i amorfe paneler nesten tjue ganger høyere enn for lignende silisiumkonkurrerende enheter. Ikke-avfallsteknologi for produksjon av slike batterier kan redusere kostnadene betydelig. Eksternt kan amorfe plater skilles ut med en mørkegrå farge.

Vis nr. 4 - Hybride fotokonverterere

Slike paneler kombinerer mikrokrystaller og amorf silisium. Egenskapene til hybrid lysfluksomformere er veldig nær egenskapene til polykrystallinske elementer. Den eneste forskjellen er at ytelsen deres under omgivelseslysforhold er mye høyere. Et annet kjennetegn ved slike paneler er muligheten til å konvertere ikke bare ultrafiolett stråling, men også infrarøde stråler til elektrisk strøm.

Polymer Film Solar Converters

Et lovende alternativ til silisiumbatterier. De er en film som består av et polymeraktivt lag, aluminiumselektroder, et organisk fleksibelt underlag og et spesielt beskyttende lag. Filmfotoceller kobles sammen, noe som resulterer i et solcellebatteri med rulle. Slike enheter er veldig fleksible, kompakte og lette. Kostnadene deres er litt lavere enn silisiumanaloger, siden dyrt silisium ikke brukes i produksjonen. I tillegg er enhetene mer miljøvennlige, siden de har mindre innvirkning på miljøet.

Effektiviteten til slike enheter er lav. Det er omtrent 6,5%. I industriell skala begynte de første polymerbatteriene å bli produsert i Danmark. Produksjonsprosessen består i en spesiell flerlagsutskrift av en solcelle på en spesiell fleksibel film. Deretter kan den kuttes, vris og gjøres til solcellepaneler i nesten alle størrelser. Kostnaden for filmelementer er en størrelsesorden lavere enn for silisium. Imidlertid er det fortsatt veldig vanskelig å finne slike paneler som er til salgs. Produksjonen er i et tidlig stadium av utviklingen.

For fremstilling av polymer trenger ikke solcellemoduler dyrt silisium, noe som reduserer produksjonskostnadene betydelig

Hva markedet tilbyr - produsenters oversikt

Et stort utvalg av poly- og enkrystallpaneler presenteres på det russiske markedet. De fleste av dem er laget i Kina, noe som ikke er overraskende, siden dette landet er ledende innen produksjon og salg av forskjellige solenergi-generasjonssystemer. Tyske produkter fra SCHOTT og Calixo, japansk fra SHARP og produkter fra russiske selskaper er også representert på markedet. De sistnevnte er ofte involvert i montering av solceller fra kinesiskproduserte komponenter.

Likevel er det bedrifter som produserer fotokonvertere. Hevel-anlegget, som ligger i Novocheboksarsk, produserer tynnfilms hybridpaneler. Saturn-anlegget i Krasnodar spesialiserer seg på solcellepaneler som opererer på galliumarsenid. De siste er hovedsakelig beregnet på romindustrien. Husholdningsmoduler produseres av to virksomheter: "Anlegg av metallkeramiske apparater" i Ryazan og "Telecom-STV" i Zelenograd.

Innenlandske produsenter produserer forskjellige typer silisiumsolceller

Ryazan-anlegget produserer to hovedtyper av enheter:

• RZMP-130-T med et effektområde fra 105 til 145 watt.
• RZMP-220-T med et effektområde fra 200 til 240 watt.

Enheter består av flere elementer koblet i serie. Panelet er dekket med svært gjennomsiktig herdet teksturert glass og plassert i en aluminiumsprofil. Denne designen gir batteriet styrke og beskytter det mot ugunstige værforhold. Kostnaden for slike enheter er ganske høy. For eksempel vil modellen RZMP-130-T, hvis effekt er 120 watt, koste kjøperen mer enn 16 000 rubler.

Telecom-STV produserer mye mer forskjellige modeller av solcellepaneler. Blant dem er poly- og enkelkrystallmoduler, spesialiserte og spesielle fleksible batterier, samt enkelkrystallpaneler med økt effektivitet. Utgangsspenningen kan tilpasses både høyspentanlegg (34-38 V) og lavspenning (17-18,5 V).

Silisiummoduler er tilgjengelige i en aluminiumsramme, dekket med et spesielt teksturert glass. Produsenten gir fem års garanti på sine batterier og sertifiserer utstyret sitt, selv om dette i henhold til lov ikke er nødvendig. Zelenograd paneler er lettere og mindre generelt enn Ryazan. Kostnadene deres er nesten halvannen gang lavere, til tross for at kvaliteten på solcellepaneler er gjennomgående høy.

Hevel amorfe silisiumsolarmoduler kan fungere under forskjellige klimatiske forhold

Hevel Plant er den eneste som produserer moduler som bruker mikromorf teknologi.Dette er plater laget på basis av amorf silisium med en viss mengde ispedd mikrokrystaller. Panelene fungerer effektivt i omgivelseslys og konkurrerer trygt med poly- og enkrystallbatterier. Selskapet har bare begynt produksjonen, så det er ennå ikke mulig å finne den i alle butikker. Kostnaden for slike paneler er ganske rimelig. En enhet med en effekt på 125 W vil måtte betale rundt 10 000 rubler, noe som er litt høyere enn hos hovedkonkurrenten til Taiwan Green Energy Technology. Produktene deres med lignende egenskaper koster rundt 7000 rubler.

Utvalget av solcellepaneler er veldig bredt. Og bare en person som er i ferd med å skaffe seg en fotokonverterer, kan bestemme hvilket alternativ han skal stoppe på. Samtidig er det verdt å vurdere mening fra eksperter som anbefaler å velge polykrystallinske moduler for å arrangere en autonom strømforsyning hjemme. Det er tydelig at enkeltkrystaller er mer effektive, men vi må ikke glemme at dette er en ganske vilkårlig indikator. Bruken av solcellepaneler blir stadig mer populær. Til tross for de høye kostnadene, lønner disse enhetene seg raskt. Og viktigst av alt, de lar deg få nødvendig strøm nesten "ut av ingenting."