4.Виды солнечных батарей Монокристаллический кремний. Солнечные панели из кремнияО солнечных панелях (батареи)Солнечные панели бывают различных видов, но в основе выработки электроэнергии лежит кремний, правда в последнее время появились и другие типы. Но большая часть из выпускаемых солнечных панелей вырабатывают энергию на основе кремния. Кремний это полупроводник, он широко распространен на земле в виде песка, который является диоксидом кремния, также известного под именем кварцит. Кремний широко применяется в современной электронике, процессоры, транзисторы, из которых делается вся современная вычислительная техника сделаны на основе кремния. > Солнечный элемент состоит из металлической подложки, на которую нанесён тыльный плюсовой контакт, на него нанесён тонкий слой полупроводника P типа. Далее идёт разделяющий. Следующий слой N типа. И завершает этот пирог сетка, собирающая плюсовые выводы N перехода. На элементы нанесено анти-отражающее покрытие, которое и придаёт элементам характерный темно-синий цвет. Солнечные элементы разделяются по типу, бывают монокристаллические, поликристаллические, и из аморфного кремния (тонкопленочный). Различие между этими формами в том, как организованы атомы кремния в кристалле. Различные по типу элементы имеют разный КПД преобразования энергии света. Моно и поликристаллические элементы имеют почти одинаковый КПД, который выше, чем у солнечных элементов, изготовленных из аморфного кремния. Но КПД моно и поли может значительно разнится из-за качества изготовления элементов, в принципе это уместно ко всем типам солнечных элементов. > Моно-кристаллические элементы дороже в производстве так-как процесс выращивания кристаллов происходит при более высокой температуре, и процент очищения кремния составляет практически 100 %. К тому-же кристаллы выращиваются строго в одном направлении, что повышает кпд до 22-24% при направленном свете. Но эффективность таких элементов резко снижается когда свет падает не перпендикулярно, а под углом. КПД монокристаллических панелей для космической отрасли по некоторым данным достигло 38%, но КПД массово выпускаемых моно-панелей около 17-22% Поли-кристаллические элементы дешевле в производстве так-как процесс образования кристаллов происходит при низкой температуре. Но кристаллы образуют неоднородную массу и разнонаправлены. Разнонаправленность кристаллов снижает КПД, но такие элементы лучше работают при ненаправленном и рассеянном свете. Из-за более низкого КПД поликристаллические панели имеют примерно на 10% больше площади, соответственно в пасмурную погоду они на 10% эффективнее чем моно. КПД массово выпускаемых поликристаллических панелей сейчас 12-18%. Вообще чем хуже КПД тем больше нужно солнечных батарей, а вот цена будет примерно одинаковой так-как панели с высоким КПД дороже. Но в пасмурную погоду КПД в основном зависит от площади самих панелей, и чем больше их тем лучше. Но разница будет очень маленькой так-как мощность панелей при плотно затянутом тучами небе падает в 15-20 раз. И например если у вас панель на 100 ватт, то она будет выдавать всего 5-6 татт, и тут уже не важно что там лучше или хуже вырабатывает электроэнергию так-как разница в 10% даст в реале преимущество всего в 0,5 ватта. А если массив солнечных батарей будет на 2кВт, то разница будет всего в 10-20 ватт. Аморфные солнечные панели имеют низкий КПД, около 6%, но они заметно ниже по цене, и имеют преимущество при рассеянном свете. Кремний в этих солнечных батареях расходуется значительно меньше так-как наносится методом напыления материала в вакууме. При этом наносить материал можно на стекло, пластик или металл. По-этому в основном гибкие солнечные панели именно аморфные. Но аморфный кремний значительно быстрее деградирует, и в первые два года панели могут потерять до 20% мощности, далее интенсивность снижения мощности замедляется. В последние годы разработаны новые типы материалов для солнечных элементов. Например, тонкопленочные фотоэлектрические элементы из медь-индий-диселенида и из теллурида кадмия. Эти типы СП в последнее время также коммерчески используются. Технологии их производства постоянно развиваются. За последнее десятилетие КПД тонкопленочных элементов вырос примерно в 2 раза, и уже достигает 12% Так-же последние технологии используют гибридные методы. Так появились элементы, которые имеют как кристаллический переход, так и тонкий полупрозрачный аморфный переход, расположенный над кристаллическим. Так как кристаллы и аморфный кремний наиболее эффективно преобразуют только часть спектра света, и эти спектры немного отличаются, применение таких гибридных элементов позволяет повысить общий КПД солнечного элемента. e-veterok.ru ГОРА СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ МИКРОАМОРФНЫЙ КРЕМНИЙ В ПОДАРОК | Пелинг Инфо солнечные батареиКто-то скажет круто, кто-то может даже позавидует, но я откровенно скажу лично из своего опыта, это не те солнечные панели, которые нужно ставить. Пусть кто-то рассказывает сказки про их эффективность. Или про огромную получаемую мощность с этих солнечных панелей. Лично из моего опыта, то что я с них получал и получаю – это в разы меньше ожидаемого. И как бы кто не говорил, меньше даже чем с поликристалла, а так как с моно я получал меньше чем с поли, несложно догадаться что особого выигрыша в этих панелях не будет. Самый огромный на мой взгляд минус, это их размер, отношение ватт на сантиметр, что у пленочных панелей гораздо больше, чем обычного кремния. А значит, чтоб выжать больше мощности по сравнению с поли или моно панелями нам потребуется в 2.5 раза больше пространства чтобы выжать аналогичную мощность пленочными солнечными панелями. А если учесть, что все аморфные панели, имеют специфическое напряжение, их нужно либо упорно искать, чтобы увеличить мощность уже, например, построенной солнечной электростанции, либо же закупать сразу ту мощность, которая необходима. И еще, собирая, например, систему на 2000 Ватт, 2000 по аморфным панелям в Сибири вы вряд ли получите, поэтому стоит докупать панели после первого запуска . Тема про аморфные панели достаточно на мой взгляд больше, чем это можно описать тут, поэтому в будущем постараюсь более подробнее ее изучить. и как всегда поделится только фактами. Итак, зачем мне эти солнечные панели, все дело в том что я хотел сделать навес под свой авто из поликарбоната, а тут его даже покупать не нужно поставлю солнечные панели, и дольше прослужит так как стекло, да и польза будет хоть какая-то. Да и давно хотел разобрать подобные панели и в живую пощупать так сказать саму пленку. Поэтому забирал все панели. И битые и нет. Да и что такое деньги, сегодня они есть, а завтра проедены. уж лучше завтра чай попить с хлебом и получить панели сегодня . Пользы больше да и проект благодаря Нестеру продолжается. Сам бы я за свой счет больше бы не стал связываться с любыми аморфными панелями. Как в самом начале пути я выбрал поликристаллы, так до сих пор лучше я на сегодняшний день еще нечего не нашел по отношению цена к ватту мощности. Немного фото:
Ну и маленький ролик :
Поделиться ссылкой:
Похожееpeling.ru Гибридная солнечная панель: особенности батарей нового поколения60 лет прошло с тех пор, как первые солнечные батареи были установлены на внешнюю обшивку американских и советских спутников. С тех пор технологии шагнули далеко вперед. Энергию солнца используют не только для космических объектов, но и для обеспечения электричеством жилых домов. Появилось множество способов улавливать и перерабатывать солнечный свет. В ряду обычных солнечных батарей выделяется гибридная солнечная панель. На основе кремнияКремний (Si) – материал, который использовали еще для создания первых конструкций, перерабатывающих энергию солнечного света. Долгое время существовало три типа таких батарей:
Гибридные солнечные панели на основе кремния сочетают аморфный кремний и монокристаллы. Эти панели эффективны в условиях недостаточной освещенности и способны эффективно работать дольше, чем стандартные аморфные устройства. На основе перовскитаОдин из самых эффективных и недорогих способов преобразовывать в электроэнергию свет, который испускает солнце, – использовать перовскит. Этот материал впервые обнаружили в Уральских горах еще в ХХ веке. На него обратили внимание благодаря особой кристаллической решетке, свойственной полупроводникам. Про устройства на основе перовскита уже говорят, что это солнечные батареи нового поколения. Для создания такого аккумулятора нужен тонкий слой проводящего материала и полимерная подложка. В итоге получается гибкая полупрозрачная панель, которую можно использовать не только как стационарную батарею, но и как материал для стекол, например. Она будет не только улавливать свет, но и защищать помещение от перегрева. Единственная причина, по которой гибридная солнечная панель из перовскита еще не завоевала весь мир – более низкая эффективность относительно кремниевых. Но, как показывают некоторые исследования, КПД можно улучшить при помощи правильно подобранного полимера. Например, швейцарские физики представили вещество FDT, недорогой материал, способный улучшать работу перовскитных батарей. Еще одна удачная разработка – сочетание перовскита с кремнием. Используя эту методику, можно получить устройства, эффективно улавливающие и перерабатывающие УФ-лучи. Эти устройства могут быть гибкими и/или полупрозрачными. Значит, их можно использовать не только как стационарные источники энергии, но и для портативной техники, например. Читайте также:Плюсы и минусы перовскитных солнечных элементов Из пентацена и сульфида свинцаВ 2012 году выдающиеся физики Нил Гренхам и сэр Ричард Френд предложили новый вариант гибридного аккумулятора. От изобретенных ранее он отличается способностью преобразовывать все спектры УФ-излучения и высоким КПД. Эти аккумуляторы обладают внутренней квантовой эффективностью в 50%. Представленная гибридная солнечная панель состоит из неорганического соединения (PbS, сульфид свинца) и полициклического ароматического углеводорода (пентацен). В этой связке PbS улавливает красную часть спектра, а пентацен – синюю, более насыщенную энергией. Благодаря взаимодействию между слоями на каждый пойманный синий фотон приходится по два электрона. Таким образом, КПД этой новинки в два раза больше, чем у других подобных устройств (обычно на один фотон приходится один электрон). Два минуса изобретения – его сомнительная безвредность для окружающей среды и возможная недолговечность. Пентацен относится к группе соединений, способных провоцировать различные мутации и являющихся мощными канцерогенами. Самый простой способ производства этого углеводорода – из бензола, являющегося производным нефти, запасы которой на нашей планете не бесконечны. Недолговечность объясняется просто: пентацен склонен чрезмерно окисляться под воздействием кислорода в условиях облучения ультрафиолетом. Что, собственно, и будет происходить при эксплуатации такого аккумулятора. Так что практическое использование этой разработки находится под большим вопросом. Наука не стоит на месте, ежедневно радуя человечество новейшими разработками в той или иной области. Так что можно надеяться, что рано или поздно появится достаточно эффективный солнечный аккумулятор, который будет и долговечным, и безвредным для окружающей среды. batteryk.com Солнечные панели микроморфный кремний и поли кристалл, где выше КПД проверим 4 утра пелинг | Пелинг Инфо солнечные батареиЗанимаясь делами до утра, я случайно заметил, что контроллер Синбоу мигает статусным индикатором, что идет процесс заряда. Это меня сильно удивило, так как еще были на улице сумерки и луна и то ярче светила, чем где-то там солнце, восход которого по часовому поясу должен был состоятся через 50 минут. Я взял в руки тестер и решил сделать замер, просто первый раз наблюдаю подобную картину в столь ранний час. В голове мелькала мысль контроллер наверно вышел из строя, что так не адекватно реагирует ночью на отсутствие солнечного света. Но когда я подключил измерительный прибор на вход контроллера, я был приятно удивлен, подобного напряжения до этого я не наблюдал ни на одних поли/моно кристаллических панелях. На приборе красовалась цифра 14 вольт. Сделав замер по входу второго МРРТ контроллера, я обнаружил напряжение менее 1 вольта. О чем это говорит, что КПД солнечных панелей по типу микроморфного кремния находится на достаточно высоком уровне, нежели обычных солнечных панелей. Да это и немудрено. Микроморфные солнечные панели на 100 ватт имеют площадь равную двум солнечным панелям из поли/моно кремния. А если учесть их вес и сложность монтажа немудрено что, за что-то полезное должны платится деньги . С аморфным кремнием, как и микроморфным кремнием тянется своя череда плюсов и минусов, наряду того, что солнечные панели из микроморфного кремния при напряжении более 100 вольт стартуют раньше чем поли/моно кремний соединенный последовательно тоже более 100 вольт. Плюсы на этом почти заканчиваются. На погоду: тучи, яркое солнце, переменную облачность так же есть существенное отличие в работе этих панелей. Сказать конкретно кто тут лидер, если не считать, что монтаж микроморфного кремния более сложен, чем ретро монтаж солнечных панелей с алюминиевым профилем, ничего не сказать. Дабы все равно если у микроморфного есть минус по этому пункту, значит будет плюс по второму. Но как бы кто не прыгал и не рвал на себе рубашку, что лучше этих панелей в мире нет, для этих людей сразу один ответ, эти панели хуже чем поли / моно солнечные панели и это только из-за того, что обычно такие люди не могут привести конкретики кроме как большое КПД панелей, и мы уже знаем почему оно большое, либо второе по популярности утверждение, что панели выдают высокое напряжение значит меньше потерь на проводах. По поводу высокого напряжения и потерь на проводах, тут надо снимать отдельное видео и как-то к нему подготовится морально. Дабы те, кто это говорят даже не в курсе, что я уже второй год намекаю на то, что если где-то убудет, значит потом что-то прибудет. И тут речь идет именно о солнечных панелях, если будут потери на проводах, значит Контроллер будет меньше энергии отдавать в АКБ, а это значит солнечная панель будет меньше нагреваться из-за более слабого запроса с нее всей мошности. А это приведет к тому, что солнечная панель будет меньше нагреваться, что приведет к ее меньшему выгоранию, а значит более длинному сроку жизни. Вот такой круговорот слов, и там где вы выжимаете все до мА, это лишние градусы на панели. А это ни очень то хорошо в плане срока ее службы. Опять таки срок службы солнечной панели – это десятилетия, так что правда это или нет многие только узнают только через пол века. В общем, я заснял маленький ролик с демонстрацией как времени, так и напряжений с двух разных типов солнечных панелей, качество съемки не очень из-за того что на улице ночь: Поделиться ссылкой:
Похожееpeling.ru Монокристаллические солнечные батареи и поликристаллические батареиПеред покупкой солнечных панелей, в первую очередь, требуется определиться с их типом. При выборе конкретной модификации, как правило, учитывается весь спектр параметров и характеристик. В данной статье будут рассмотрены основные параметры солнечных батарей для домашнего использования, их преимущества и недостатки, а также целесообразность использования выбранной конструкции.Отметим также, что сам термин солнечные панели имеет ряд синонимичных значений, таких как солнечные модули и солнечные батареи – все это представляет класс фотоэлетрических солнечных элементов, использующихся для получения электроэнергии. Свойства кристаллического кремния
На сегодняшний момент подавляющее большинство преобразователей непосредственно энергии солнечных лучей в электрическую энергию изготовлены из кремния. Батареи, изготовленные с применение в качестве основы монокристаллического кремния составили 95% рынка поставок монокристаллические солнечные панелей для использования в частном фонде. Для применения в фотоэнергетике используется кремний различной степени чистоты. Данный параметр характеризует упорядоченность молекул элемента в кристаллической решетке. Чем более упорядочена структура кремния, тем выше производительность устройств на его основе. Типы солнечных батарей в основном зависят именно от этого фактора. Достижение высокой степени упорядоченности структуры кремния дорогостоящий технологический процесс. Следовательно, степень чистоты кристалла кремния не всегда является определяющим фактором. Более значимые параметры при выборе солнечных батарей – это эффективность использования поверхности конструкции и пространства, общая экономическая эффективность. Таким образом, можно сделать заключение о том, что кристаллический кремний — это основа всех фотоэлектрических элементов, которые подразделяются на моно- и поликристаллические. Монокристаллические солнечные панелиОтличительной чертой фотоэлементов, произведенных из монокристаллического кремния (mono-Si) служат однородность цвета поверхности и внешнего вида в целом. Данные параметры определяет размерность зерен монокристалла. Слиток монокристаллического кремния выращивается на производстве из исходного сырья и имеет достаточно высокие показатели по частоте и структурированности кристаллической решетки.Фотоэлементы, использующиеся в монокристаллические солнечные панелях, изготавливаются из слитков кремния цилиндрической формы. При этом слиток обрезается со всех сторон для повышения эксплуатационных характеристик и снижения затрат. Этот процесс определяет внешний вид монокристаллов солнечных панелей и делает его достаточно однотипным. Так получаем монокристаллические солнечные батареи. Таким образом, основное отличие внешнего вида поликристаллических солнечных батарей от аналогов из монокремния – это форма панелей. У монокристаллических конструкций они имеют форму псевдоквадрата. Достоинства монокристаллических солнечных панелей заключаются в следующем:
Недостатки монокристаллических солнечных батарей:
Поликристаллические солнечные панелиСолнечные батареи, изготовленные из поликристаллического кремния, известны на рынке энергопреобразующих товаров с 1981 года. Для их производства не требуется усложненного технологически процесса выращивания монокристаллов по методу Чохральского. Достаточно расплавить кремниевое сырье и залить его в специальные формы для выплавки. После чего блоки нарезаются на пластины квадратной формы. В итоге получаются поликристаллические солнечные батареи. Достоинства поликристаллические батарей:
Но при этом поликристаллические солнечные панели обладают следующими недостатками:
Характеристика тонкопленочных панелей. Аморные солнечные батареиПроизводственный процесс тонкопленочных панелей заключается в вакуумном напылении фотоэлектрического материала в виде тонкой пленки на подложку-основу. В зависимости от требуемых характеристик используются различные типы подложек и виды напыляемых веществ. В частности, материалами для напыления тонких пленок служат: аморфный кремний (a-Si), теллурид кадмия (CdTe), медь, индий, галлий, соединения селена — селениды (CIS/CIGS), различные органические элементы (OPC) КПД тонкопленочных солнечных батарей зависит от качества и чистоты технологического процесса и составляет от 7 до 13%. При развитии технологии и внедрении инновация прогнозируемый рост КПД составит 3%. В 2000-х годах рынок тонкопленочных панелей значительно вырос. Это связано с развитием технологии напыления тонких пленок и развитием уровня производства в целом. Таким образом, купить солнечные батареи становится все проще, а их цена становится все доступнее. Достоинства тонкопленочных батарей:
При этом тонкопленочные конструкции имеют и ряд недостатков:
И все же какие панели наиболее являются наиболее подходящими для использования именно в частном домовладении для обеспечения электроэнергией дома или коттеджа? В решении данного вопроса не помешает консультация специалистов в области фотоэлектронных преобразователей солнечной энергии и проведение количественной и качественной оценки всех факторов: от площади до освещения поверхности монтажа. Такая консультация позволит вам определить, что именно вам требуется.
www.solnpanels.com Трекеры - системы ориентации солнечных батарейПодробнее о солнечных модулях. Наиболее распространенный и популярный вид солнечных батарей солнечные батареи из монокристаллического кремния.
Солнечные батареи надежны, долговечны (срок службы до 50 лет) и просты в установке, так как не содержат движущихся частей. Солнечные батареи можно использовать, где плохо работает обычное энергоснабжение и большое количество солнечных дней. Примеры применения солнечных батарей: на крышах домов для получения электричества, на уличных и садовых фонарях для освещения, подзарядка аккумуляторов, обеспечение электричеством оборудования на судах, раций, насосов, сигнализации и т.д. Солнечные панели из монокристаллических фотоэлектрических элементов более эффективны, но и более дороги в пересчете на ватт мощности. Их КПД, как правило, в диапазоне 14-18%. Обычно монокристаллические элементы имеют форму многоугольников, которыми трудно заполнить всю площадь панели без остатка. В результате удельная мощность солнечной батареи несколько ниже, чем удельная мощность отдельного ее элемента. Солнечные батареи из мультикристаллического кремния Изготовление мультикристаллического кремния намного легче, чем монокристаллического. Мультикристаллический кремний как материал состоит из случайно собранных разных монокристаллических решеток кремния (срок службы 25 лет, КПД до 15%). Именно поэтому, мультикристаллические панели обычно предлагают дешевле. Солнечные батареи из поликристаллического кремния Альтернативой монокристаллического кремния является поликристаллический кремний. У него более низкая себестоимость. Кристаллы в нем ещё агрегатные, но имеют различную форму и ориентацию. Этот материал, по сравнению с темными монокристаллами, отличается ярко синим цветом. Совершенствование процесса производства элементов данного типа позволяет сегодня получать компоненты, характеристики которых лишь немного уступают по электрическим показателям монокристаллу. С помощью системы солнечных батарей можно:
Рис.3 Тонкоплёночные батареи Тонкопленочные технологии позволяют делать более дешевую по себестоимости производства панель. Это обстоятельство делает пленочные панели более привлекательными для строительства крупных «ферм» по выработке электричества из солнечного света, когда «солнечный фермер» ограничен не столько площадью земли, сколько стоимостью установки батареи. Возможна установка не только на крышу, но также на боковые поверхности здания. Тонкопленочные панели не требуют прямых солнечных лучей, работают при рассеянном излучении, благодаря чему суммарная вырабатываемая за год мощность больше на 10-15%, чем вырабатывают традиционные кристаллические солнечные панели. Тонкая пленка является намного более рентабельным способом производства энергии и может переиграть монокристаллы в областях с туманным, пасмурным климатом или в тех отраслях промышленности, которым свойственна запыленность воздуха или высокое содержание в нем иных макрочастиц. Тонкоплёночные панели в 95 % случаев используются для «он-грид» систем, генерирующих электроэнергию непосредственно в сеть. Для этих панелей необходимо использовать высоковольтные контроллеры и инверторы, не стыкующиеся с маломощными бытовыми системами. Хотя себестоимость тонкопленочных панелей невысокая, они занимают значительно бόльшую площадь (в 2,5 раза), чем моно- и поли-кристаллические панели. Из-за меньшего КПД. Тонкопленочные панели эффективно использовать в системах мощностью 10 кВт и более. Для построения небольших автономных или резервных систем электроснабжения используются монокристаллические и поликристаллические панели. Солнечные батареи из аморфного кремния Солнечные батареи из аморфного кремния обладают одним из самых низки КПД. Обычно его значения в пределах 6-8%. Однако среди всех кремниевых технологий фотоэлектрических преобразователей они вырабатывают самую дешевую электроэнергию. Рис.4 Солнечные батареи на основе теллуида кадмия Солнечные панели из теллурида кадмия (CdTe) создаются на основе пленочной технологии. Полупроводниковый слой наносят тонким слоем в несколько сотен микрометров. Эффективность элементов из теллурида кадмия невелика, КПД около 11%. Однако, в сравнении с кремниевыми панелями, ватт мощности этих батарей обходится на несколько десятков процентов дешевле. Рис.5. Солнечные батареи на основе CIGS Солнечные панели на основе CIGS. CIGS — это полупроводник, состоящий из меди, индия, галлия и селена. Этот тип солнечных батарей тоже выполнен по пленочной технологии, но в сравнении с панелями из теллурида кадмия обладает более высокой эффективностью, его КПД доходит до 15%. Рис.6 Потенциальные покупатели солнечных батарей часто задают себе вопрос, сможет ли тот или иной тип фотоэлектрических преобразователей обеспечить необходимую мощность всей системы. Здесь надо понимать, что эффективность солнечных батарей напрямую не влияет на количество вырабатываемой установкой энергии. Одинаковую мощность всей установки можно получить при помощи любых типов солнечных батарей, однако более эффективные фотоэлектрические преобразователи займут меньше места, для их размещения понадобится меньшая площадь. Например, если для получения одного киловатта электроэнергии потребуется около 8 кв.м. поверхности солнечной батареи на основе монокристаллического кремния, то панели из аморфного кремния займут уже около 20 кв.м. Приведенный пример, конечно же, не является абсолютным. На выработку электроэнергии фотоэлектрическими преобразователями влияет не только общая площадь солнечных панелей. Электрические параметры любой солнечной батареи определяются в так называемых стандартных условиях тестирования, а именно при интенсивности солнечного излучения 1000 Вт/кв.м. и рабочей температуре панели 25° C. В странах Центральной и Восточной Европы интенсивности солнечного излучения редко достигает номинального значения, поэтому даже в солнечные дни фотоэлектрические панели работают с недогрузкой. Может показаться, что и температура 25° C тоже встречается не так уж и часто. Однако речь о температуре солнечной панели, а не о температуре воздуха. В рамках общей тенденции снижения отдаваемой мощности с ростом рабочей температуры, каждый тип солнечных батарей ведет себя по-разному. Так у кремниевых элементов номинальная мощность падает с каждым градусом превышения номинальной температуры на 0,43-0,47%.В то же время элементы из теллурида кадмия теряют всего 0,25%.ust.su 4.Виды солнечных батарей Монокристаллический кремнийНаиболее эффективными и распространенными для широкого потребления являются монокристаллические кремниевые элементы. Для изготовления таких элементов кремний очищается, плавится и кристаллизуется в слитках, от которых отрезают тонкие слои. Внешне монокристаллические элементы выглядят как однотонная поверхность темно-синего или почти черного цвета. Скозь кремний проходит сетка из металлических электродов. Эффективность такого элемента составляет от 16 до 19% в стандартных условиях тестирования (прямой солнечный свет, +25 °С). Производительность таких солнечных панелей за каждые 20-25 лет службы постепенно снижается, по некоторым данным на пол-процента в год, а общий заявляемый срок службы таких панелей у хороших производителей составляет обычно 40-50 лет.Действительно ли монокристаллические солнечные панели служат так долго? На самом деле большинство солнечных панелей, используемых сегодня не работали 50 лет. В распоряжении нашей компании есть солнечная панель, которая работает свыше 10 лет и еще не показала видимого снижения мощности. Исследования компании Brightstar Solar (2009) показали, что произведенные 40 лет назад монокристаллические солнечные панели до сих пор работают и их мощность составляет около 80% от изначальной. Так что на сегодня монокристаллические солнечные панели - это самый надежный источник получения электроэнергии от солнца. Поликристаллический кремнийТехнология принципиально не отличается от монокристаллических элментов, но разница состоит в том, что для изготовления используется менее чистый и более дешевый кремний. Внешне это уже не однотонная поверхность, а узор из границ множества кристаллов. Эффективность такого элемента составляет от 14 до 15%. Тем не менее эти панели пользуются примерно такой же популярностью на рынке, что и монокристаллические, поскольку пропорционально эффективности снижается цена производства.В России перспективнее все же использовать монокристаллические панели, поскольку при неразвитости собственного производства и больших расстояниях целесообразнее ввозить и транспортировать более эффективные панели. Ленточный кремнийПринципиально такой же как и предыдущие типы, отличается лишь тем, что кремний не нарезается от кристалла, а наращивается тонким слоем в виде ленты. Антибликовое покрытие дает радужную окраску таким панелям. Эта технология не смогла завоевать рынок, занимая на нем лишь около 2% и постепенно снижается. В России почти не встречается. Аморфный кремнийВ этом типе используются не кристаллы, а тончайшие слои кремния, напыленные в вакууме на пластик, стекло или металл. Этот тип является наиболее дешевым в производстве, но обладает серьезным недостатком. Слои кремния выгорают на свету значительно быстрее, чем у предыдущих типов. Снижение производительности на 20% может произойти уже через два месяца у худших производителей. Очень часто в России привлеченные низкой ценой люди приобретают такие панели и потом разочаровываются, поскольку уже через год-два такой элемент перестает давать энергию. Распознать такую панель на вид можно по более блеклому сероватому или темному цвету непонятных оттенков.Бывают ли качественные солнечные панели из аморфного кремния? Бывают. При этом стоят дороже и продавцы описывают их в восторженных тонах. Тем не менее по эффективности и срокам службы самые качественные панели из аморфного кремния не могут сравниться с моно или поликристаллическими. Эффективность панелей из аморфного кремния - 6-9%, то есть для получения такого же количества энергии по сравнению с монокристаллическими панелями требуется в два-три раза больше площадь. Срок службы может составлять 10-15 и более лет, но за это время мощность значительно падает. Как правило производители заявляют для панелей из аморфного кремния заниженную мощность, которая ниже чем фактическая. Но за счет деградаци и падения мощности в первые несколько месяцев эти значения постепенно выравниваются.Панели из аморфного кремния лучше всего использовать в пустынях, где много солнца и много места. Для частных проектов на ограниченной территории монокристаллические панели оказываются выгоднее, поскольку служат гораздо дольше и занимают гораздо меньше места. studfiles.net |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
Их получают литьем кристаллов кремния высокой чистоты, при котором расплав отвердевает при контакте с затравкой кристалла. В процессе охлаждения кремний постепенно застывает в форме цилиндрической отливки монокристалла диаметром 13 — 20 см, длина которого достигает 200 см. Получаемый таким образом слиток нарезается листочками толщиной 250 — 300 мкм. Такие элементы имеют более высокую эффективность по сравнению с элементами, вырабатываемыми другими способами, КПД достигает 19 %, благодаря особой ориентации атомов монокристалла, которая способствует росту подвижности электронов. Кремний пронизывает сетка из металлических электродов. Традиционно монокристаллические модули вставлены в алюминиевую рамку и закрыты противоударным стеклом. Цвет монокристаллических фото-элементов — темно-синий или черный.
