Солнечные батареи для дома - виды и особенности

Солнечные батареи для дома - виды и особенности

Солнечные батареи для дома, что нужно о них знать

Множество владельцев домов и частных коттеджей задумываются об установке солнечной электростанции. Для кого-то это отличный способ сэкономить на электричестве в свете стабильно растущих тарифов и введения «зеленого» тарифа, который позволяет продавать выработанную от солнца энергию государству. Кому-то хочется перестать зависеть от частых отключений энергии по причинам плановых проверок или аварий сети. Многим это интересно благодаря возможности повлиять на экологию и сделать свое жилище более современным. Однако для того, чтобы установить электростанцию дома, надо для начала разобраться во всех тонкостях. Одной из самых важных комплектующих является солнечная панель или солнечная батарея. В этой статье мы поможем разобраться в том, какие есть виды, и какие у каждого из них особенности.       

Солнечные батареи для дома особенности  В общем, можно выделить два вида солнечных батарей, кремниевые и пленочные, но у каждого из них есть несколько разновидностей. Например, кремниевые могут быть монокристаллическими, поликристаллическими либо аморфными. Но так как аморфные солнечные панели гибкие, то их можно отнести к пленочному типу. Пленочные солнечные батареи разделяют на полимерные и панели на основе теллур кадмия либо селенида меди-индия.

Разновидности отличаются между собой материалом, из которого изготавливают светочувствительные пластины. Каждый из них может быть использован в бытовой сфере, соответственно любой из этих типов может обладать сборкой, которая будет выдавать ток напряжения 12, 24 или 48 Вольт. Мощность панели может быть абсолютно разной, она будет зависеть от того, какого размера батарея. Если размер небольшой, то мощность установлена на отметке около 10 ватт, если панель крепится на крышу дома или коттеджа, то растет ее размер, соответственно и мощность. Она будет достигать 100, 200, 300 ватт и больше, все зависит от площади, которая способна преобразовать солнечные свет в электрическую энергию.

Типы солнечных батарей

Монокристаллические батареи

Строение солнечной батареи  Монокристаллические солнечные панели на данный момент являются одним из самых эффективных решений. Вместе с некоторыми другими панелями на основе кремния они занимают очень существенный процент рынка. Такую высокую популярность можно объяснить высокой эффективностью таких панелей и тем, что кремний, который используется в больших количествах для их изготовления, довольно дешев благодаря большим его запасам на планете.

Однако, тем не менее, на панели этого типа, которые могут давать ток напряжением в 12 вольт и обладают мощностью либо 200, либо 220 Вт, цена установлена совсем не низкая. Объяснить такую несправедливость можно очень сложной технологией изготовления.

Монокристаллические солнечные панели по своей сути являются соединенными между собой ячейками. Для изготовления каждой ячейки нужно использовать чистый кремний.

Такой кремний отличается параллельностью зерен кристаллов и направленностью этих зерен в одну сторону. Таким образом, коэффициент полезного действия у кремниевых пластин достигает 17-22%. Ни одна солнечная батарея не может похвастаться такой эффективностью. Так что, благодаря своим уникальным особенностям в выработке большого количества энергии, монокристаллические солнечные панели очень популярны во всех сферах, где используется солнечная энергия.

Монокристаллические панели очень тонике, их толщина не превышает 300 микрометров, при этом они имеют черный цвет.

Для того чтобы изготовить такие светочувствительные элементы нужно в первую очередь получить чистый кремний методом Чохральского, материал будет в жидкой форме. После того как он застынет, его режут на тонкие пластинки. Последним шагом является установка на пластины электродной сетки, задача которой собрать и передать ток.

Поликристаллические батареи

Поликристаллические солнечные панели Основной материал для изготовления таких батарей, как и в случае монокристаллических панелей – чистый кремний. Но в этот раз его структура будет поликристаллической и разнонаправленной. Разные направления будут не только у поликристаллов, но и у зерен в каждом из этих кристаллов. Некоторые зоны включают в себя области с зернистыми границами и по этой причине у панели, которая вырабатывает 150 Вт, падает коэффициент полезного действия до 12-18%.

Однако у поликристаллов, которые направлены в разные стороны, есть и свои преимущества. Например, они могут словить свет, который падает с разных направлений и даже в том случае, если на панель падает отраженный от других поверхностей свет, из него все равно получится электроэнергия. Так что в плохую погоду, когда на небе тучи, КПД батарей не будет заметно сильно падать. При погоде без солнца, коэффициент полезного действия монокристаллических солнечных батарей упадет очень существенно.

Неоднородную структуру используемый в поликристаллических панелях кремний имеет из-за простого способа производства. Если чтобы получить материал для монокристаллической панели исходный кремний нужно греть до 1400 оС, то в случае с поликристаллическими батареями, хватает температуры ниже 1000 оС. После нагрева расплав кремния нужно медленно охлаждать – это является основной особенностью производства материала для этого типа панелей. Затраты на изготовление материала у панели с поликристаллами заметно ниже, чем у его брата с монокристаллами, так что и стоимость готовой продукции тоже более приятна. Цвет таких панелей не привычно черный, а темно-синий.

Батареи на основе аморфного кремния

Аморфные солнечные батареи

 Как наши производители, так и зарубежные при изготовлении панелей данного вида используют в качестве материала не кристаллический кремний, а силан либо кремневодород. Серьезным недостатком является низкий, по сравнению с первыми двумя видами коэффициент полезного действия, он с трудом достигает 6%.

Для того чтобы у этого вида солнечных батарей были некоторые преимущества, при производстве на гибкую подложку наносят тонкий слой материала. В числе положительных качеств нужно отметить:

1)Хорошую гибкость, если гнуть такую панель, то она не будет пластически деформироваться (повреждаться) и КПД также не упадет.

2)Пластина очень тонкая, всего 1 микрометр.

3)Уровень оптического поглощения поражает, те же поликристаллические и монокристаллические панели по этому показателю уступают в 20 раз.

4)Если на небе тучи и количество солнечного света намного меньше, чем в ясные дни, то КПД не будет сильно падать.

Эти три вида солнечных батарей, которые мы разобрали, являются самыми основными из тех, в производстве которых используется кремний. Некоторые производители создают гибридные солнечные панели. Чаще всего их производят из материала, в котором две фазы, аморфный кремний и микрокристаллы либо нанокристаллы. Нанокристаллов используется очень мало, но производительность таких панелей не хуже, чем у поликристаллических.

Пленочные батареи из телурия кадмия

Пленочные солнечные панели  Еще в 70-х годах прошлого столетия начали изучать возможность использования телурия кадмия, чтобы производить солнечные батареи. В те времена ученые умы считали, что данный материал является лучшим для того, чтобы питать энергией космические аппараты.

На сегодняшний день, множество людей отказываются от покупки батарей, в изготовлении которых использовался кадмий, так как это кумулятивный яд. Распространено мнение, что он будет опасным, однако, как показали многочисленные исследования, процент кадмия, который попадает в атмосферу, ничтожен и никаким образом не может нанести какой-либо вред. Коэффициент полезного действия этих панелей немногим выше 10%, при этом каждый квт мощности, который производится такой панелью, стоит на 20-30%  меньше, чем аналогичная мощность от кремниевых панелей.

Панель на основе селенида меди-индия

Как видно из названия, для создания этой панели используют селен, медь и индий, однако, некоторые компании могут позволить себе использовать вместо определенного процента индия галлий. Такой подход обуславливает то, что галлий часто применяют при создании плоских экранов. Несмотря на то, что свойства галлия схожи со свойством индия, коэффициент полезного действия при использовании этого материала падает. Около 15-20% солнечного света, который попадает на панель, созданную с использованием селенида меди-индия будет превращено в электрическую энергию. Данный факт делает эту технологию ничуть не отстающей от монокристаллической по показателю КПД.

Полимерные солнечные батареи

Разработка инженерами такого типа солнечных панелей началась совсем недавно, так что это одна из самых молодых технологий. При создании, основной целью было сделать возможным использование органических полупроводников, задача выполнена довольно успешно. Мощность батареи превышает 50 Вт, однако, коэффициент полезного действия небольшой, около 5-6%. Наиболее используемые органические полупроводники – это полифенил, фталоциан меди и ее аналогов и углеродные фуллерены. Пленка будет толщиной порядка 100 нм, себестоимость создания очень низкая, а способ производства несложен и доступен, кроме того такая панель не наносит никакого вреда экологии и имеет поразительно достойную механическую эластичность. В основном, выбирают такой тип панели предприятия, цель которых установить бездеффектно гнущуюся панель, которую можно утилизировать без вреда природе. Кроме того, если верить производителям, эта технология будет актуальна для туристов.

Если вы хотите оснастить свое жилище солнечной электростанцией, то солнечную батарею и другие комплектующие могут помочь вам выбрать наши специалисты. Мы подберем вам идеальное сочетание всех деталей, чтобы установка работала оптимально и давала максимально хороший результат. Обратитесь к нашему менеджеру и вскоре вы станете владельцем выгодной и современной технологии.


01.08.2018 138 0

Комментарии

Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст!

Тэги: солнечные батареи для дома, виды солнечных батарей, типы солнечных панелей