Solpaneler: klassificering + översikt över inhemska paneler

På senare tid har autonoma energisystem för hem verkat fantastiskt. Idag kommer de med säkerhet in i våra liv. Lutande européer har länge använt de så kallade solpanelerna för att förse sina hus med el. I Ryssland får sådana system fortfarande popularitet. Detta beror på de relativt höga kostnaderna för utrustning. Emellertid förbättras tekniken för dess produktion, och priset på enheter faller gradvis, vilket gör dem mer tillgängliga för kunderna. Vilka paneler att välja för ett privat hem? Låt oss göra det rätt.

Solcellsprincipen

Enheter som omvandlar solljus till el fungerar enligt en ganska enkel princip. För att förstå det, kom bara ihåg skolfysik kursen. Uppdatera särskilt kunskapen om vad en p-n-korsning är. Det är han som kan konvertera ljusenergi till elektrisk energi. Detta fenomen illustrerar levande upplevelsen med en sågad transistor. Ljus faller på pn-korsningen, och den anslutna voltmetern börjar registrera obetydliga värden på den elektriska strömmen. Med en ökning i pn-korsningsområdet kommer mängden genererad el att öka.

Principen för drift av solpaneler är baserad på omvandling av ljusenergi till elektrisk energi. Det stora området på panelerna låter dig generera mer energi.

Alla moderna fotovoltaikomvandlare använder denna princip. Det relativt stora området på plattorna med p-n-korsningar gör att du kan få tillräckligt med el. Material och design genomgår kontinuerlig förbättring, på grund av att koefficienten för fotoelektrisk omvandling ökar, det är också enhetens effektivitet. Storleken på solbatteriets spänning och utström beror direkt på enhetens omgivande ljus.

Typer av fotoelektriska omvandlare

Antalet moderna solpaneler är nära tio. Varje variant har sina egna egenskaper. Alla kan delas villkorat i två stora grupper - kisel och polymerfilm. Låt oss titta närmare på var och en av dem.

Solpaneler i kisel

Enheter genererar likström, som visas som ett resultat av kontakt med en kisel- eller kisel-väteplatta av solstrålning. Materialets egenskaper är sådana att solstrålarna som faller på det förskjuter elektroner från atomernas banor. De frigjorda elektronerna bildar en elektrisk ström.Sådana anordningar kännetecknas av maximal effektivitet, men är ganska svåra att tillverka, vilket gör dem dyra. Det finns flera sorter av kiselbatterier.

Visa nr 1 - Monokristallina omvandlare

Ett särdrag hos element av denna typ är riktningen för de fotokänsliga cellerna strikt i en riktning. Å ena sidan är detta mycket bra, eftersom det låter dig få det högsta av alla liknande effektivitetssystem. För enkelkristallomvandlare når den 22%. Men för användning bör panelen alltid vridas mot solen, annars kommer energieffektiviteten att minska kraftigt.

Diffuserat ljus vid solnedgången eller gryningen, på molniga dagar ger ett mycket litet resultat, vilket gör enkelkristallomvandlare till ett bra val för södra områden där det finns många soliga dagar. Externt kan sådana system lätt urskiljas av panelerna med avfasade hörn, vilket beror på de speciella egenskaperna hos deras tillverkning och den djupa svarta färgen som cellerna riktade i en riktning ger.

Monokristallina moduler har högsta effektivitet. De består av kiselkristaller orienterade strikt i en riktning.

Visa nr 2 - Polykristallina batterier

Omnidirektionella kiselkristaller är belägna på plattorna, vilket ger en lägre effektivitet jämfört med enstaka kristaller. Det är cirka 18%. Panelernas utseende är också annorlunda. De är plattor med rätt kvadratisk form i mörkblått. Heterogeniteten i deras struktur och färg förklaras av det faktum att heterogena kiselkristaller ingår i deras sammansättning, och dessutom finns vissa föroreningar närvarande.

Polykristallina solceller kännetecknas av en inhomogen struktur och närvaron av kiselkristaller orienterade i olika riktningar

För tillverkning av polykristallina paneler kan inte bara primär kisel användas, utan också framställda sekundära råmaterial. Detta förklarar förekomsten av ett visst antal defekter i utrustningen. Den största fördelen med sådana plattor är deras goda energieffektivitet i diffust ljus, vilket gör dem oumbärliga för områden där molnigt väder inte är ovanligt.

Visa nr 3 - amorfa kiselpaneler

Amorfa element är mycket tunna skikt av kisel, som erhålls genom att spraya materialet i vakuum. Basen är folie av högkvalitativ metall, plast eller glas. Effektiviteten hos sådana anordningar är liten och uppgår endast till 6%. Detta förklaras av snabbare utbränning av kiselskikt än kristallina skivor under påverkan av solstrålning. Som praxis visar minskar effektiviteten hos amorfa paneler efter två månaders drift med cirka 20%. Efter ett och ett halvt till två år kan batteriet helt enkelt misslyckas.

Moduler gjorda av amorft kisel har låg effektivitet, men de fungerar mycket effektivt under förhållanden med diffust ljusflöde

Men deras användning är motiverad. De fotokänsliga cellerna orienteras slumpmässigt, vilket avsevärt ökar effektiviteten hos enheterna i molnigt väder och i spridd ljus. Dessutom är absorptionsgraden för det inkommande ljusflödet i amorfa paneler nästan tjugo gånger högre än för liknande kiselkonkurrande anordningar. Icke-avfallsteknologi för produktion av sådana batterier kan sänka deras kostnader betydligt. Externt kan amorfa plattor kännetecknas av en mörkgrå färg.

Visa nr 4 - Hybridfotokonverterare

Sådana paneler kombinerar mikrokristaller och amorft kisel. Egenskaperna hos hybrid ljusflödesomvandlare är mycket nära egenskaperna hos polykristallina element. Den enda skillnaden är att deras prestanda under omgivande ljusförhållanden är mycket högre. Ett annat utmärkande drag hos sådana paneler är förmågan att omvandla inte bara ultraviolett strålning, utan också infraröda strålar till elektrisk ström.

Polymer Film Solar Converters

Ett lovande alternativ till kiselbatterier. De är en film som består av ett polymeraktivt skikt, aluminiumelektroder, ett organiskt flexibelt underlag och ett speciellt skyddande skikt. Filmcellsceller kombineras med varandra, vilket resulterar i ett rullbatteri. Sådana enheter är mycket flexibla, kompakta och lätta. Deras kostnad är något lägre än kiselanaloger, eftersom dyr kisel inte används i produktionen. Dessutom är enheterna mer miljövänliga eftersom de har mindre påverkan på miljön.

Effektiviteten hos sådana anordningar är låg. Det är cirka 6,5%. I industriell skala började de första polymerbatterierna produceras i Danmark. Produktionsprocessen består i en speciell flerskiktsutskrift av en solcell på en speciell flexibel film. Därefter kan den skäras, vridas och göras till solpaneler av nästan vilken storlek som helst. Kostnaden för filmelement är en storleksordning mindre än den för kisel. Att hitta sådana paneler till försäljning är dock fortfarande mycket svårt. Produktionen är i ett tidigt utvecklingsstadium.

För tillverkning av polymer behöver solmoduler inte dyra kisel, vilket avsevärt minskar produktionskostnaderna

Vad marknaden erbjuder - tillverkarens översikt

Ett stort sortiment av poly- och enkristallpaneler presenteras på den ryska marknaden. De flesta av dem tillverkas i Kina, vilket inte är förvånande, eftersom detta land är ledande inom produktion och försäljning av olika solenergiproduktionssystem. Tyska produkter från SCHOTT och Calixo, japanska från SHARP och produkter från ryska företag är också representerade på marknaden. De senare är oftast involverade i montering av solceller från kinesiska tillverkade komponenter.

Ändå finns det företag som producerar fotokonverterare. Hevel-anläggningen, som ligger i Novocheboksarsk, producerar tunnfilm-hybridpaneler. Saturn-anläggningen i Krasnodar är specialiserad på solpaneler som arbetar med galliumarsenid. De senare är främst avsedda för rymdindustrin. Hushållsmoduler produceras av två företag: "Anläggning av metallkeramiska enheter" i Ryazan och "Telecom-STV" i Zelenograd.

Inhemska tillverkare tillverkar olika typer av kiselsolceller

Ryazan-anläggningen producerar två huvudtyper av enheter:

• RZMP-130-T med ett effektområde från 105 till 145 watt.
• RZMP-220-T med ett effektområde från 200 till 240 watt.

Enheter består av flera element anslutna i serie. Panelen är täckt med mycket genomskinligt härdat texturerat glas och placerat i en aluminiumprofil. Denna design ger batteriets styrka och skyddar mot ogynnsamma väderförhållanden. Kostnaden för sådana enheter är ganska hög. Till exempel kommer RZMP-130-T-modellen, vars effekt är 120 watt, att kosta köparen mer än 16 000 rubel.

Telecom-STV producerar mycket fler modeller av solpaneler. Bland dem finns poly- och enkelkristallmoduler, specialiserade och speciella flexibla batterier samt enkristallpaneler med ökad effektivitet. Utgångsspänningen kan anpassas för både högspänningssystem (34-38 V) och lågspänning (17-18,5 V).

Silikonmoduler finns i en aluminiumram, täckt med ett speciellt texturerat glas. Tillverkaren ger fem års garanti på sina batterier och certifierar sin utrustning, men enligt lag är detta inte nödvändigt. Zelenograd-panelerna är lättare och mindre totalt sett än Ryazan. Kostnaden för dem är nästan en och en halv gånger lägre, trots att kvaliteten på solpaneler är genomgående hög.

Amorfa kiselsolmoduler från Hevel-anläggningen kan fungera under olika klimatförhållanden

Hevel Plant är den enda som producerar moduler som använder mikromorf teknik.Det här är plattor tillverkade på basis av amorf kisel med en viss mängd ispedd mikrokristaller. Panelerna fungerar effektivt i omgivande ljus och konkurrerar säkert med poly- och enkristallbatterier. Företaget har precis börjat produktion, så det är ännu inte möjligt att hitta det i alla butiker. Kostnaderna för sådana paneler är ganska överkomliga. En enhet med en effekt på 125 W kommer att behöva betala ungefär 10 000 rubel, vilket är något högre än för den största konkurrenten för Taiwan Green Energy Technology. Deras produkter med liknande egenskaper kostar cirka 7 000 rubel.

Utbudet av solpaneler är mycket stort. Och bara en person som ska köpa en fotokonverterare kan bestämma vilket alternativ han ska stanna vid. Samtidigt är det värt att överväga yttrandet från experter som rekommenderar att välja polykristallina moduler för att anordna autonom energiförsörjning hemma. Det är tydligt att monokristallina är mer effektiva, men glöm inte att detta är en ganska godtycklig indikator. Användningen av solpaneler blir allt populärare. Trots deras höga kostnader betalar dessa enheter snabbt. Och viktigast av allt, de tillåter dig att få den nödvändiga elen nästan "ur ingenting."