แผงเซลล์แสงอาทิตย์: การจัดหมวดหมู่ + ภาพรวมของแผงภายในประเทศ

เมื่อเร็ว ๆ นี้ระบบพลังงานอัตโนมัติสำหรับบ้านดูเหมือนว่าจะยอดเยี่ยม วันนี้พวกเขาเข้าสู่ชีวิตของเราอย่างมั่นใจ ชาวยุโรปเอนตัวใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่เรียกว่ามานานเพื่อให้บ้านของพวกเขาด้วยไฟฟ้า ในรัสเซียระบบดังกล่าวยังคงได้รับความนิยม นี่คือสาเหตุที่ค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูงของอุปกรณ์ อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีของการผลิตได้รับการปรับปรุงและราคาของอุปกรณ์จะลดลงเรื่อย ๆ ทำให้พวกเขาเข้าถึงลูกค้าได้มากขึ้น สิ่งที่แผงเลือกสำหรับบ้านส่วนตัวหรือไม่? มาทำให้ถูกต้องกัน

หลักการของเซลล์สุริยะ

อุปกรณ์ที่แปลงแสงแดดเป็นไฟฟ้าใช้หลักการง่ายๆ เพื่อให้เข้าใจได้เพียงจำหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการรีเฟรชความรู้ในสิ่งที่เป็นทางแยก p-n เขาคือผู้ที่สามารถแปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้า ปรากฏการณ์นี้แสดงให้เห็นถึงประสบการณ์ที่ชัดเจนด้วยทรานซิสเตอร์แปรรูป แสงตกลงบนจุดแยก pn และโวลต์มิเตอร์ที่เชื่อมต่อกับมันเริ่มบันทึกค่าที่ไม่มีนัยสำคัญของกระแสไฟฟ้า ด้วยการเพิ่มขึ้นของพื้นที่ชุมทาง pn ปริมาณไฟฟ้าที่สร้างขึ้นจะเพิ่มขึ้น

หลักการทำงานของแผงเซลล์แสงอาทิตย์นั้นขึ้นอยู่กับการแปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้า พื้นที่ขนาดใหญ่ของแผงช่วยให้คุณสร้างพลังงานมากขึ้น

ตัวแปลงพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่ทันสมัยทั้งหมดทำงานโดยใช้หลักการนี้ พื้นที่ที่ค่อนข้างใหญ่ของเพลตที่มีทางแยก p-n ช่วยให้คุณได้รับกระแสไฟฟ้าเพียงพอ วัสดุและการก่อสร้างได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์ของการแปลงตาแมวเพิ่มขึ้นก็ยังเป็นประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ขนาดของแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟขาออกของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์นั้นขึ้นอยู่กับระดับของแสงโดยรอบของอุปกรณ์โดยตรง

ประเภทของเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า

จำนวนแผงโซลาร์เซลล์ที่ทันสมัยมีอยู่เกือบสิบชนิด แต่ละรูปแบบมีลักษณะของตนเอง ทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่ ๆ อย่างมีเงื่อนไขคือซิลิคอนและฟิล์มพอลิเมอร์ ให้เราพิจารณารายละเอียดของแต่ละคนให้มากขึ้น

แผงเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอน

อุปกรณ์สร้างกระแสตรงซึ่งปรากฎเป็นผลมาจากการสัมผัสกับแผ่นซิลิคอนหรือไฮโดรเจนซิลิคอนของรังสีแสงอาทิตย์ คุณสมบัติของวัสดุเป็นเช่นนั้นว่ารังสีของดวงอาทิตย์ที่ตกลงมาบนมันเลื่อนอิเล็กตรอนจากวงโคจรของอะตอม อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจะเกิดกระแสไฟฟ้าอุปกรณ์ดังกล่าวโดดเด่นด้วยประสิทธิภาพสูงสุด แต่ค่อนข้างยากในการผลิตซึ่งทำให้มีราคาแพง แบตเตอรี่ซิลิคอนมีหลายชนิด

ดู # 1 - ตัวแปลงแบบ monocrystalline

คุณสมบัติที่โดดเด่นขององค์ประกอบประเภทนี้คือทิศทางของเซลล์ไวแสงอย่างเคร่งครัดในทิศทางเดียว ในอีกด้านหนึ่งสิ่งนี้ดีมากเพราะช่วยให้คุณได้รับประสิทธิภาพสูงสุดของระบบที่คล้ายกันทั้งหมด เมื่อใช้ตัวแปลงผลึกเดี่ยวจะสูงถึง 22% อย่างไรก็ตามสำหรับการใช้งานแผงควรหันไปทางดวงอาทิตย์เสมอมิฉะนั้นประสิทธิภาพการใช้พลังงานจะลดลงอย่างรวดเร็ว

แสงพร่าในตอนพระอาทิตย์ตกหรือรุ่งอรุณในวันที่มีเมฆมากให้ผลลัพธ์ที่น้อยมากซึ่งทำให้การเปลี่ยนผลึก monocrystalline เป็นทางเลือกที่ดีสำหรับพื้นที่ภาคใต้ที่มีวันที่มีแดดจัด ภายนอกระบบดังกล่าวสามารถแยกแยะได้อย่างง่ายดายด้วยมุมเอียงของแผงซึ่งเกิดจากลักษณะเฉพาะของการผลิตและสีดำเข้มที่เซลล์ให้ในทิศทางเดียว

โมดูล Monocrystalline มีประสิทธิภาพสูงสุด พวกเขาประกอบด้วยผลึกซิลิคอนมุ่งเน้นอย่างเคร่งครัดในทิศทางเดียว

ดู # 2 - แบตเตอรี่ Polycrystalline

ผลึกซิลิคอนรอบทิศทางตั้งอยู่บนแผ่นโลหะซึ่งให้ประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับผลึกเดี่ยว ประมาณ 18% ลักษณะของแผงก็แตกต่างกัน เป็นแผ่นสี่เหลี่ยมที่ถูกต้องในสีน้ำเงินเข้ม ความแตกต่างของโครงสร้างและสีของพวกเขาอธิบายโดยความจริงที่ว่าพวกเขามีผลึกซิลิคอนที่แตกต่างกันและนอกจากนี้สิ่งสกปรกบางอย่างมีอยู่

เซลล์แสงอาทิตย์โพลีคริสตัลลีนมีลักษณะโครงสร้างแบบอะโมโกจีนและมีผลึกซิลิคอนอยู่ในทิศทางที่แตกต่างกัน

สำหรับการผลิตแผ่นโพลีคริสตัลลีนนั้นไม่เพียง แต่จะเป็นซิลิคอนหลักเท่านั้น แต่ยังสามารถใช้เป็นวัตถุดิบรองได้อีกด้วย สิ่งนี้อธิบายถึงการมีข้อบกพร่องจำนวนหนึ่งในอุปกรณ์ ข้อได้เปรียบหลักของเพลตดังกล่าวคือประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดีของพวกเขาในแสงแบบกระจายซึ่งทำให้พวกเขาขาดไม่ได้สำหรับพื้นที่ที่สภาพอากาศมีเมฆมากไม่ใช่เรื่องแปลก

ดู # 3 - แผงซิลิกอนอสัณฐาน

องค์ประกอบอสัณฐานเป็นชั้นบาง ๆ ของซิลิกอนซึ่งได้มาจากการพ่นวัสดุในสุญญากาศ พื้นฐานคือฟอยล์ทำจากโลหะคุณภาพสูงพลาสติกหรือแก้ว ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ดังกล่าวมีขนาดเล็กและมีจำนวนเพียง 6% นี่คือสาเหตุที่ความเหนื่อยหน่ายของชั้นซิลิกอนเร็วกว่าเวเฟอร์คริสตัลภายใต้อิทธิพลของรังสีดวงอาทิตย์ ตามที่แสดงในทางปฏิบัติประสิทธิภาพของแผงอสัณฐานหลังจากสองเดือนของการดำเนินการจะลดลงประมาณ 20% หลังจากหนึ่งปีครึ่งถึงสองปีแบตเตอรี่ก็อาจจะล้มเหลว

โมดูลที่ทำจากซิลิคอนอสัณฐานมีประสิทธิภาพต่ำ แต่ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากในสภาพของฟลักซ์แสงแบบกระจาย

อย่างไรก็ตามการใช้งานของพวกเขาเป็นธรรม เซลล์ไวแสงจะถูกจัดวางแบบสุ่มซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์ในสภาพอากาศที่มีเมฆมากและในแสงสลัว นอกจากนี้ระดับการดูดซับของฟลักซ์แสงที่เข้ามาในแผงอะมอร์ฟัสนั้นสูงกว่าอุปกรณ์การแข่งขันซิลิกอนที่คล้ายกันเกือบยี่สิบเท่า เทคโนโลยีที่ไม่ใช่ของเสียสำหรับการผลิตแบตเตอรี่ดังกล่าวสามารถลดต้นทุนได้อย่างมาก ภายนอกแผ่นอสัณฐานสามารถโดดเด่นด้วยสีเทาเข้ม

ดู # 4 - ตัวแปลงรูปถ่ายไฮบริด

แผงดังกล่าวรวมผลึกขนาดเล็กและซิลิคอนอสัณฐาน คุณสมบัติของตัวแปลงฟลักซ์แสงแบบไฮบริดนั้นใกล้เคียงกับคุณสมบัติขององค์ประกอบคริสตัลไลน์มาก ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือประสิทธิภาพการทำงานของพวกเขาภายใต้สภาพแสงโดยรอบสูงกว่า คุณสมบัติที่โดดเด่นอีกประการของแผงควบคุมดังกล่าวคือความสามารถในการแปลงรังสีอุลตร้าไวโอเล็ตไม่เพียง แต่ยังรวมถึงรังสีอินฟราเรดเป็นกระแสไฟฟ้า

ฟิล์มกรองพลังงานแสงอาทิตย์

ทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับแบตเตอรี่ซิลิคอน พวกเขาเป็นฟิล์มที่ประกอบด้วยชั้นโพลิเมอร์ที่ใช้งาน, ขั้วไฟฟ้าอลูมิเนียม, พื้นผิวที่มีความยืดหยุ่นอินทรีย์และชั้นป้องกันพิเศษ โฟโตเซลล์ฟิล์มเชื่อมต่อกันส่งผลให้แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์แบบม้วน อุปกรณ์ดังกล่าวมีความยืดหยุ่นกะทัดรัดและน้ำหนักเบา ค่าใช้จ่ายของพวกเขาต่ำกว่าอะนาล็อกซิลิคอนเล็กน้อยเนื่องจากซิลิคอนราคาแพงไม่ได้ใช้ในการผลิต นอกจากนี้อุปกรณ์ยังเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นเนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่า

ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ดังกล่าวอยู่ในระดับต่ำ ประมาณ 6.5% ในระดับอุตสาหกรรมแบตเตอรี่พอลิเมอร์ตัวแรกเริ่มผลิตในเดนมาร์ก กระบวนการผลิตประกอบด้วยการพิมพ์หลายชั้นพิเศษของเซลล์แสงอาทิตย์บนแผ่นฟิล์มที่มีความยืดหยุ่นเป็นพิเศษ ต่อมาสามารถตัดบิดและทำเป็นแผงโซลาร์ได้ทุกขนาด ค่าใช้จ่ายขององค์ประกอบภาพยนตร์เป็นลำดับความสำคัญต่ำกว่าของซิลิกอน อย่างไรก็ตามการหาแผงขายดังกล่าวยังคงเป็นเรื่องยากมาก การผลิตอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา

สำหรับการผลิตแผงเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดโพลีเมอร์นั้นไม่จำเป็นต้องใช้ซิลิคอนที่มีราคาแพงซึ่งจะช่วยลดต้นทุนการผลิตลงอย่างมาก

ตลาดนำเสนออะไร - ภาพรวมของผู้ผลิต

ตลาดรัสเซียมีการนำเสนอหลากหลายประเภทของแผงโพลีและผลึกเดี่ยวขนาดใหญ่ ส่วนใหญ่ผลิตในประเทศจีนซึ่งไม่น่าแปลกใจเนื่องจากประเทศนี้เป็นผู้นำในการผลิตและจำหน่ายระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบต่างๆ ผลิตภัณฑ์เยอรมันจาก SCHOTT และ Calixo ญี่ปุ่นจาก SHARP และผลิตภัณฑ์จาก บริษัท รัสเซียก็มีวางตลาดเช่นกัน ส่วนใหญ่มักเกี่ยวข้องกับการประกอบเซลล์สุริยะจากส่วนประกอบที่ผลิตในประเทศจีน

อย่างไรก็ตามมีรัฐวิสาหกิจที่ผลิตเครื่องถ่ายเอกสาร โรงงาน Hevel ตั้งอยู่ใน Novocheboksarsk ผลิตแผงไฮบริดแบบฟิล์มบาง โรงงานดาวเสาร์ในครัสโนดาร์มีความเชี่ยวชาญในการผลิตแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในแกลเลียมอาร์เซนด์ หลังมีวัตถุประสงค์หลักสำหรับอุตสาหกรรมอวกาศ โมดูลในครัวเรือนผลิตโดยสององค์กร:“ โรงงานอุปกรณ์โลหะเซรามิก” ใน Ryazan และ“ Telecom-STV” ใน Zelenograd

ผู้ผลิตในประเทศผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดต่าง ๆ

โรงงาน Ryazan ผลิตอุปกรณ์หลักสองประเภท:

• RZMP-130-T พร้อมกำลังไฟตั้งแต่ 105 ถึง 145 วัตต์
• RZMP-220-T พร้อมกำลังไฟตั้งแต่ 200 ถึง 240 วัตต์

อุปกรณ์ประกอบด้วยองค์ประกอบหลายอย่างที่เชื่อมต่อในซีรีส์ แผงปิดด้วยกระจกใสพื้นผิวสูงและวางไว้ในโปรไฟล์อลูมิเนียม การออกแบบนี้ให้ความแข็งแรงของแบตเตอรี่และป้องกันจากสภาพอากาศเลวร้าย ค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์ดังกล่าวค่อนข้างสูง ตัวอย่างเช่นรุ่น RZMP-130-T ที่มีกำลังไฟ 120 วัตต์จะทำให้ผู้ซื้อมีค่าใช้จ่ายมากกว่า 16,000 รูเบิล

Telecom-STV ผลิตแผงโซลาร์เซลล์จำนวนมากขึ้น ในหมู่พวกเขาเป็นโมดูลโพลีและผลึกเดี่ยวแบตเตอรี่พิเศษและมีความยืดหยุ่นเป็นพิเศษเช่นเดียวกับแผงผลึกเดี่ยวที่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น แรงดันขาออกสามารถปรับได้สำหรับทั้งระบบแรงดันสูง (34-38 V) และแรงดันต่ำ (17-18.5 V)

โมดูลซิลิคอนมีอยู่ในกรอบอลูมิเนียมหุ้มด้วยกระจกพิเศษ ผู้ผลิตให้การรับประกันห้าปีสำหรับแบตเตอรี่และรับรองอุปกรณ์แม้ว่าตามกฎหมายแล้วไม่จำเป็น แผง Zelenograd มีน้ำหนักเบาและมีขนาดโดยรวมน้อยกว่า Ryazan ค่าใช้จ่ายของพวกเขาลดลงเกือบหนึ่งเท่าครึ่งอย่างไรก็ตามข้อเท็จจริงที่ว่าคุณภาพของแผงเซลล์แสงอาทิตย์นั้นสูงอย่างต่อเนื่อง

แผงเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอน Hevel amorphous สามารถทำงานได้ในสภาพภูมิอากาศที่หลากหลาย

Hevel Plant เป็นโมดูลการผลิตเดียวที่ใช้เทคโนโลยี micromorphicแผ่นเหล่านี้ทำขึ้นบนพื้นฐานของอะมอร์ฟัสซิลิคอนที่มีไมโครสเฟียร์จำนวนหนึ่งกระจายอยู่ แผงควบคุมนี้ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพในสภาพแสงแวดล้อมและแข่งขันอย่างมั่นใจด้วยแบตเตอรี่โพลีและคริสตัลเดี่ยว บริษัท เพิ่งจะเริ่มการผลิตดังนั้นจึงยังไม่สามารถพบได้ในทุกสาขา ค่าใช้จ่ายของแผงดังกล่าวค่อนข้างแพง อุปกรณ์ที่มีกำลังไฟ 125 W จะต้องจ่ายประมาณ 10,000 rubles ซึ่งสูงกว่าของคู่แข่งหลักของเทคโนโลยีพลังงานสีเขียวของไต้หวันเล็กน้อย ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติคล้ายกันมีราคาประมาณ 7,000 รูเบิล

ช่วงของแผงเซลล์แสงอาทิตย์นั้นกว้างมาก และมีเพียงคนที่กำลังซื้อโฟโตคอนเวอร์เตอร์เท่านั้นที่สามารถตัดสินใจได้ว่าจะเลือกตัวเลือกใด ในขณะเดียวกันก็ควรพิจารณาความเห็นของผู้เชี่ยวชาญที่แนะนำให้เลือกโมดูล polycrystalline สำหรับการจัดเตรียมแหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติที่บ้าน เป็นที่ชัดเจนว่า monocrystalline นั้นมีประสิทธิภาพมากกว่า แต่อย่าลืมว่านี่เป็นตัวบ่งชี้ที่ค่อนข้างชัดเจน การใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์กำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นเรื่อย ๆ แม้จะมีราคาสูง แต่อุปกรณ์เหล่านี้ก็สามารถชำระได้อย่างรวดเร็ว และที่สำคัญที่สุดคือช่วยให้คุณได้รับกระแสไฟฟ้าที่จำเป็นเกือบจะ "ไม่มีอะไรเลย"