Соларни панели: класификација + преглед домаћих панела

У новије време, аутономни енергетски системи за куће изгледали су фантастично. Данас они самоуверено улазе у наш живот. Наслоњени Европљани већ дуго користе такозване соларне плоче да би својим домовима омогућили електричну енергију. У Русији такви системи и даље добијају на популарности. То је због релативно високих трошкова опреме. Међутим, технологије његове производње се побољшавају и цена уређаја постепено опада, чинећи их доступнијим купцима. Које плоче одабрати за приватни дом? Хајде да исправимо.

Принцип рада соларних ћелија

Уређаји који претварају сунчеву свјетлост у електричну енергију дјелују на прилично једноставном принципу. Да бисте га разумели, само се сетите курса физике у школи. Посебно освежите знање о томе шта је п-н спој. Он је у стању претворити светлосну енергију у електричну. Овај феномен живо илуструје искуство са одрезаним транзистором. Светлост пада на пн спој, а волтметар спојен на њу почиње да бележи безначајне вредности електричне струје. Са повећањем површине пн спојнице, количина произведене електричне енергије ће се повећавати.

Принцип рада соларних панела заснован је на претварању светлосне енергије у електричну. Велика површина плоча омогућава вам више енергије

Сви модерни фотонапонски претварачи раде по овом принципу. Релативно велика површина плоча са п-н спојницама омогућава вам да добијете довољно електричне енергије. Материјали и дизајн се континуирано усавршавају, због чега се повећава коефицијент фотоелектричне претворбе, што је уједно и ефикасност уређаја. Јачина напона и излазне струје соларне батерије директно зависи од степена спољне светлости уређаја.

Врсте фотоелектричних претварача

Број сорти модерних соларних панела близу је десет. Свака варијација има своје карактеристике. Сви се могу условно поделити у две велике групе - силицијум и полимерни филм. Размотримо детаљније сваки од њих.

Силиконски соларни панели

Уређаји стварају директну струју, која се појављује као резултат контакта са силицијумском или силиконско-водоничном плочом сунчевог зрачења. Карактеристике материјала су такве да сунчеве зраке које падају на њега померају електроне са орбите атома. Ослобођени електрони формирају електричну струју.Такве уређаје карактерише максимална ефикасност, али их је прилично тешко произвести, што их чини скупо. Постоји неколико сорти силиконских батерија.

Погледајте бр. 1 - Монокристални претварачи

Изразита карактеристика елемената овог типа је правац фотосензитивних ћелија строго у једном правцу. С једне стране, ово је веома добро, јер вам омогућава да добијете максимум од свих сличних система ефикасности. За монокристалне претвараче достиже 22%. Међутим, за рад, панел увек треба да буде окренут према сунцу, иначе ће се енергетска ефикасност нагло смањити.

Дифузно светло при заласку сунца или у зору, у облачним данима даје врло мали резултат, што претвараче једног кристала чини добар избор за јужна подручја у којима има много сунчаних дана. Споља, такви системи се могу лако разликовати по нагнутим угловима панела, што се дешава због особитости њихове израде и дубоке црне боје коју ћелије дају у једном правцу.

Монокристални модули имају највећу ефикасност. Састоје се од силицијумових кристала оријентисаних строго у једном правцу.

Погледајте бр. 2 - поликристалне батерије

На плочама су смештени једносмерни кристали силицијума, што даје нижу ефикасност у поређењу са монокристалима. То је око 18%. Изглед панела је такође различит. Они су плоче правилног квадратног облика у тамноплавој боји. Хетерогеност њихове структуре и боје објашњава се чињеницом да су хетерогени кристали силицијума укључени у њихов састав, а осим тога, присутне су и неке нечистоће.

Поликристалне соларне ћелије карактеришу нехомогена структура и присуство кристала силицијума оријентисаних у различитим правцима

За производњу поликристалних плоча може се користити не само примарни силицијум, већ и припремљени секундарни сировине. Ово објашњава присуство одређеног броја кварова у опреми. Главна предност таквих плоча је њихова добра енергетска ефикасност у дифузном светлу, што их чини неопходним за подручја у којима облачно време није реткост.

Погледајте бр. 3 - аморфни силицијум панели

Аморфни елементи су врло танки слојеви силицијума, који се добијају распршивањем материјала у вакууму. Основа је фолија израђена од висококвалитетног метала, пластике или стакла. Ефикасност таквих уређаја је мала и износи само 6%. То се објашњава бржим сагоревањем слојева силицијума него кристалних резина под утицајем сунчевог зрачења. Као што пракса показује, ефикасност аморфних панела након два месеца рада смањује се за око 20%. Након годину и по до две године, батерија може једноставно да испадне.

Модули направљени од аморфног силицијума имају малу ефикасност, али веома ефикасно делују у условима дифузног светлосног тока

Међутим, њихова употреба је оправдана. Фотоосјетљиве ћелије су оријентисане насумично, што значајно повећава ефикасност уређаја у облачном времену и при расијаној светлости. Поред тога, степен апсорпције долазног светлосног тока у аморфним плочама је скоро двадесет пута већи него код сличних уређаја који се такмиче са силицијумом. Технологија производње таквих батерија без отпада може значајно да смањи њихове трошкове. Споља се аморфне плоче могу разликовати по тамно сивој боји.

Погледајте бр. 4 - хибридни претварач фотографија

Такви панели комбинују микрокристале и аморфни силицијум. Својства хибридних претварача светлосног тока су врло блиска својствима поликристалних елемената. Једина разлика је у томе што су њихове перформансе у условима осветљења много веће. Друга карактеристична карактеристика таквих панела је могућност претварања не само ултраљубичастог зрачења, већ и инфрацрвених зрака у електричну струју.

Соларни претварачи полимерног филма

Обећавајућа алтернатива силиконским батеријама. Они су филм који се састоји од полимерног активног слоја, алуминијумских електрода, органског флексибилног супстрата и посебног заштитног слоја. Филмске фотоћелије су међусобно повезане, што резултира ролном соларном батеријом. Такви уређаји су врло флексибилни, компактни и лагани. Њихова цена је нешто нижа од силиконских аналога, јер се у производњи не користи скупи силицијум. Поред тога, уређаји су еколошки прихватљивији, јер имају мањи утицај на животну средину.

Ефикасност таквих уређаја је мала. То је око 6,5%. У индустријском обиму, прве полимерне батерије почеле су се производити у Данској. Процес производње се састоји у посебном вишеслојном штампању соларне ћелије на посебном флексибилном филму. Накнадно се може резати, увијати и правити у соларне панеле готово било које величине. Цена филмских елемената је за ред већих од оне силицијума. Међутим, проналазак таквих панела у продаји је и даље веома тежак. Производња је у раној фази развоја.

За производњу полимерних соларних модула није потребан скуп силицијум, што значајно смањује трошкове производње

Шта тржиште нуди - преглед произвођача

На руском тржишту у великом асортиману поли - и монокристалних плоча. Већина их се производи у Кини, што и не чуди, јер је ова држава лидер у производњи и продаји различитих соларних система за производњу електричне енергије. На тржишту су такође представљени немачки производи СЦХОТТ и Цалико, јапански из СХАРП и производи руских компанија. Последње су најчешће укључене у састављање соларних ћелија из компоненти кинеског порекла.

Ипак, постоје предузећа која производе фотоконвертере. Постројење Хевел, смештено у Новоцхебоксарску, производи хибридне плоче танког филма. Погон Сатурна у Краснодару специјализован је за соларне панеле који делују на галијум-арсенид. Потоњи су углавном намењени свемирској индустрији. Модуле за домаћинство производе два предузећа: „Постројење метално-керамичких уређаја“ у Рјазану и „Телецом-СТВ“ у Зеленограду.

Домаћи произвођачи производе различите типове силиконских соларних панела

Погон у Рјазану производи две главне врсте уређаја:

• РЗМП-130-Т са распоном снаге од 105 до 145 вата.
• РЗМП-220-Т са опсегом снаге од 200 до 240 вата.

Уређаји се састоје од неколико елемената спојених у низу. Плоча је прекривена високо прозирним стакленим текстурама и стављена у алуминијумски профил. Овај дизајн даје снагу батерије и штити је од неповољних временских услова. Трошак таквих уређаја је прилично висок. На пример, модел РЗМП-130-Т, чија је снага 120 вата, коштаће купца више од 16.000 рубаља.

Телецом-СТВ производи пуно више различитих модела соларних панела. Међу њима су поли- и монокристални модули, специјализоване и посебне флексибилне батерије, као и високо ефикасни монокристални панели. Излазни напон се може прилагодити за високонапонске системе (34-38 В) и за нисконапонски (17-18,5 В).

Силиконски модули доступни су у алуминијумском оквиру, прекривеном посебним текстурираним стаклом. Произвођач даје пет година гаранције на своје батерије и сертификује његову опрему, мада по закону то није неопходно. Зеленоградски панели су лакши и мање укупни од Риазана. Њихова цена је скоро један и по пута нижа, упркос чињеници да је квалитет соларних панела стално висок.

Аморфни силицијумски соларни модули из постројења Хевел могу да раде у различитим климатским условима

Погон у Хевелу једини производи модуле који користе микроморфну ​​технологију.То су плоче направљене на бази аморфног силицијума са одређеном количином интерсперисаних микрокристала. Плоче раде ефикасно при собној светлости и поуздано се надмећу са батеријама од више и једног кристала. Компанија је тек започела производњу, па је још увек није могуће пронаћи у свим продавницама. Цена таквих плоча је прилично приступачна. Уређај снаге 125 В мораће да плати око 10.000 рубаља, што је нешто више од оног главног конкурента Таиван Греен Енерги Тецхнологи. Њихови производи са сличним својствима коштају око 7000 рубаља.

Асортиман соларних панела је врло широк. И само особа која ће купити фотоконвертер може одлучити на којој опцији би требало да се заустави. Истовремено, вриједно је размотрити мишљење стручњака који препоручују одабир поликристалних модула за уређење аутономног напајања код куће. Јасно је да су монокристални ефективнији, али не заборавите да је ово прилично произвољан показатељ. Употреба соларних панела постаје све популарнија. Упркос високој цени, ови се уређаји брзо исплаћују. И што је најважније, омогућавају вам да потребну струју добијете скоро "из ничега".