Мы вконтакте

Разновидность солнечных батарей

Использование солнечных батарей для выработки электроэнергии становится все популярнее. Ведь технологии их производства совершенствуются, что влияет не только на их производительность, но и на стоимость. Теперь они стали доступны даже рядовым гражданам. Но вот беда, бывают они разные, какую же выбрать для дома?

Условно виды солнечных батарей определяются по полупроводнику, используемому для их изготовления. Чаще всего им является кремний, но сегодня активно разрабатываются и другие элементы. Цель таких изысканий – удешевление производства, уменьшение размеров и повышение эффективности продукции.

Рассмотрим краткую характеристику существующих модулей:

  • Монокристаллические и поликристаллические. Создаются на базе кристаллического кремния. Представляют собой прямоугольный каркас из алюминия с объединенными ячейками (чаще всего их 36, 60 или 72) размерами 125 на 125 или 156 на 156 мм, защищенными специальным каленым стеклом. Оно отлично пропускает лучи света, в том числе рассеянные, обеспечивает герметизацию и защиту полупроводников от механических повреждений и воздействия окружающей среды. В настоящее время появились и гибкие модели, без жесткого каркаса и стекла, с использованием моно и поли ячеек.
Монокристаллические солнечные батареи
 
Поликристаллические солнечные батареи
 
Монокристалл.  Производится на основе монокристаллического кремния, конечное изделие обладает квадратной формой, обычно со скошенными краями, однородного черного или темно-синего цвета. Отдача при прямом излучении: 17-22%. Мощность снижается постепенно: каждые 25 лет приблизительно на 20%. Минимальный срок службы – 30 лет. Поликристалл. Изготавливаются из поликристаллического кремния. Это такие же прямоугольники, только вместо однородных ячеек синяя или ярко - синяя неоднородная поверхность. По эффективности немного проигрывают mono, эффективность составляет – 12-18%, среднегодовая выработка соответственно будет меньше, но зато выигрывают по стоимости – создание таких фотоэлементов обходится дешевле.
  • Аморфные. Производятся по тонкопленочной технологии. Могут быть, как в жестком исполнении, так и гибкими, если в качестве подложки используется лента из металла или полимеров. Внешне имеют однородный блекло серый цвет. КПД 5 - 6%, прекрасно работает в условиях слабой освещенности и запыленности. Мощность снижается быстро – уже в первый год эксплуатации до 20%. Средний срок эксплуатации – 10 лет.
 
Аморфные солнечные батареи
  • Арсенид - галлиевые. Самые производительные панели, вследствие соединения галлия и мышьяка, но дорогие. Объясняется это дефицитом галлия и со спецификой материала – так как арсенид - галлия хрупок, его использование в качестве подложки затруднено. В связи с этими сложностями, целесообразность использования оправдывается в системах, где стоимость не важна, а необходима максимальная отдача на ограниченной площади и небольшой вес. Как правило, используются только в космических аппаратах. КПД не рекордные 25-30%, но благодаря устойчивости к высоким температурам, возможно применение концентраторов для достижения коэффициента полезного действия до 40%, а в случаях отбора тепла и поддержания температуры до 150⁰С они «разгоняются» до рекордных КПД 60%.

Видео от телеканала РАЗВИТИЕ, о разработках Железногорского спутнико-строительного предприятия для космической отрасли:

 

Арсенид-галиевые солнечные батареиАрсенид-галиевые солнечные батареи

  • Теллуридовые. Создаются на основе теллурида кадмия. Представляют собой гетероструктуру из тонких слоев полупроводника, нанесенных на подложку и высокой способностью поглощения излучения. С помощью них легко получать сплавы с металлами и другими элементами для получения слоев с заданными характеристиками. Продуктивность - 15 - 17%. Пока они не приобрели особой популярности. Связано это и с экологической вредностью кадмия, и с редкостью теллурия. Да и цена далеко не самая выгодная.
Телуридовые солнечные батареи
  • CIGS селенид меди - индия (иногда галлия). Технология пленочная, изделие обладает очень высокой способностью поглощения излучения. Пока они тоже не имеют широкого распространения, хотя достаточно не плохи. Связано это с дороговизной и сложностью производства. КПД – 15-20%, при добавлении галлия отдача увеличивается.
CIGS селенид меди - индия (иногда галлия)
  • Полимерные. Новая разновидность тонкопленочных батарей, работающих по принципу, напоминающему фотосинтез растений. Состоят из активного слоя полимера (органического состава, сенсибилизированного красителем); алюминиевых электродов, гибкой подложки и защитного слоя. Отдача всего 5-6%. Быстро теряют мощность, так как подвергаются воздействию окружающей среды. В широком доступе их пока нет из-за низкой способности преобразования световой энергии.
Полимерные солнечные батареи

Перечисленное разнообразие выбора можно условно разделить на следующие типы солнечных батарей:

  1. Жесткие (в основном из кристаллического кремния, реже из аморфного);
  2. Гибкие или тонкопленочные (бывают аморфные и кристаллические, на базе теллурида кадмия и др.);
  3. Односторонние (традиционные модули, поглощающие свет только одной стороной);
  4. Двухсторонние (поглощающие свет обеими сторонами).

Последний тип появился сравнительно недавно. Новинка очень интересная, так как энергия солнца, преобразуется в электрическую, обеими сторонами панели. Идея, конечно, отличная, но не стоит рано радоваться.

Фасадный вариант подходит рационально применять только в крупных центрах, и то, если их фасад смотрит на юг. Использовать двухсторонние солнечные батареи для дома малоэффективно. При их установке на крышу, отражения света на обратную сторону почти не будет.

Читайте также:

Методы производства солнечных элементов

Сравнение моно, поли и аморфных солнечных батарей

Расчет мощности солнечных батарей

КПД солнечной батареи - что это?

Перейти к выбору:

Солнечные батареи