Самодельные солнечные батареи и их промышленные аналоги. Солнечные промышленные батареиСолнечные батареи ВикипедияСолнечная батарея — объединение фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) — полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток, в отличие от солнечных коллекторов, производящих нагрев материала-теплоносителя. Различные устройства, позволяющие преобразовывать солнечное излучение в тепловую и электрическую энергию, являются объектом исследования гелиоэнергетики (от гелиос греч. Ήλιος, Helios — Солнце). Производство фотоэлектрических элементов и солнечных коллекторов развивается в разных направлениях. Солнечные батареи бывают различного размера: от встраиваемых в микрокалькуляторы до занимающих крыши автомобилей и зданий. ИсторияПервые прототипы солнечных батарей были созданы итальянским фотохимиком армянского происхождения Джакомо Луиджи Чамичаном. 25 апреля 1954 года, специалисты компании Bell Laboratories заявили о создании первых солнечных батарей на основе кремния для получения электрического тока. Это открытие было произведено тремя сотрудниками компании — Кельвином Соулзером Фуллером (Calvin Souther Fuller), Дэрилом Чапин (Daryl Chapin) и Геральдом Пирсоном (Gerald Pearson). Уже через 4 года, 17 марта 1958 года, в США был запущен спутник с использованием солнечных батарей — «Авангард-1». 15 мая 1958 года в СССР также был запущен спутник с использованием солнечных батарей — «Спутник-3». ИспользованиеПортативная электроникаЗарядное устройствоДля обеспечения электричеством и/или подзарядки аккумуляторов различной бытовой электроники — калькуляторов, плееров, фонариков и т. п. ЭлектромобилиНа крыше автомобиля Prius, 2008Для подзарядки электромобилей. АвиацияОдним из проектов по созданию самолета, использующего исключительно энергию солнца, является Solar Impulse. Энергообеспечение зданийСолнечная батарея на крыше домаСолнечные батареи крупного размера, как и солнечные коллекторы, широко используются в тропических и субтропических регионах с большим количеством солнечных дней. Особенно популярны в странах Средиземноморья, где их помещают на крышах домов. Новые дома Испании с марта 2007 года оборудованы солнечными водонагревателями, чтобы самостоятельно обеспечивать от 30 % до 70 % потребностей в горячей воде, в зависимости от места расположения дома и ожидаемого потребления воды. Нежилые здания (торговые центры, госпитали и т. д.) должны иметь фотоэлектрическое оборудование[1]. В настоящее время переход на солнечные батареи вызывает много критики среди людей. Это обусловлено повышением цен на электроэнергию, загромождением природного ландшафта. Противники перехода на солнечные батареи критикуют такой переход, так как владельцы домов и земельных участков, на которых установлены солнечные батареи и ветровые электростанции, получают субсидии от государства, а обычные квартиросъемщики — нет. В связи с этим Федеральное министерство экономики Германии разработало законопроект который позволит в ближайшем будущем ввести льготы для арендаторов, проживающих в домах, которые обеспечиваются энергией, поступающей от фотовольтаических установок или блочных тепловых электростанций. Наряду с выплатой субсидий владельцам домов, которые используют альтернативные источники энергии, планируется выплачивать дотации проживающим в этих домах квартиросъемщикам.[2] Энергообеспечение населённых пунктовСолнечно-ветровая энергоустановкаДорожное покрытиеВ 2014 году в Нидерландах открылась первая в мире велодорожка из солнечных батарей. В 2016 году министр экологии и энергетики Франции Сеголен Руаяль заявила о планах построить 1000 км автодорог со встроенными ударо- и термостойкими солнечными панелями. Предполагается, что 1 км такой дороги сможет обеспечивать электроэнергетические потребности 5000 людей (без учета отопления)[3] [неавторитетный источник? 805 дней] . В феврале 2017 года в нормандской деревне французским правительством была открыта дорога из солнечных батарей. Километровый участок дороги оборудован 2880 солнечными панелями. Такое дорожное покрытие обеспечит электроэнергией уличные фонари деревни Tourouvre-au-Perche. Панели каждый год будут вырабатывать 280 мегаватт час электроэнергии. Строительство отрезка дороги обошлось в 5 миллионов евро.[4] Использование в космосеСолнечная батарея на МКССолнечные батареи — один из основных способов получения электрической энергии на космических аппаратах: они работают долгое время без расхода каких-либо материалов, и в то же время являются экологически безопасными, в отличие от ядерных и радиоизотопных источников энергии. Однако при полётах на большом удалении от Солнца (за орбитой Марса) их использование становится проблематичным, так как поток солнечной энергии обратно пропорционален квадрату расстояния от Солнца. При полётах же к Венере и Меркурию, напротив, мощность солнечных батарей значительно возрастает (в районе Венеры в 2 раза, в районе Меркурия в 6 раз). Использование в медицинеЮжнокорейские ученые разработали подкожную солнечную батарею. Миниатюрный источник энергии может быть вживлен под кожу человека с целью бесперебойного обеспечения работы приборов, имплантированных в тело, например, кардиостимулятора. Такая батарея в 15 раз тоньше волоса и может заряжаться, если даже на кожу наносится солнцезащитное средство[5]. Эффективность фотоэлементов и модулейМощность потока солнечного излучения на входе в атмосферу Земли (AM0), составляет около 1366 ватт[6] на квадратный метр (см. также AM1, AM1.5, AM1.5G, AM1.5D[7][8]). В то же время, удельная мощность солнечного излучения в Европе в очень облачную погоду даже днём может[9] быть менее 100 Вт/м²[источник не указан 1058 дней]. С помощью распространённых промышленно производимых солнечных батарей можно преобразовать эту энергию в электричество с эффективностью 9—24 %[источник не указан 1058 дней]. При этом цена батареи составит около 1—3 долларов США за Ватт номинальной мощности. При промышленной генерации электричества с помощью фотоэлементов цена за кВт·ч составит 0,25 долл. По мнению Европейской Ассоциации Фотовольтаики (EPIA), к 2020 году стоимость электроэнергии, вырабатываемой «солнечными» системами, снизится до уровня менее 0,10 € за кВт·ч для промышленных установок и менее 0,15 € за кВт·ч для установок в жилых зданиях[10][неавторитетный источник? 805 дней]. В 2009 году компания Spectrolab (дочерняя фирма Boeing) продемонстрировала солнечный элемент с эффективностью 41,6 %[11]. В январе 2011 года ожидалось поступление на рынок солнечных элементов этой фирмы с эффективностью 39 %[12]. В 2011 году калифорнийская компания Solar Junction добилась КПД фотоэлемента размером 5,5×5,5 мм в 43,5 %, что на 1,2 % превысило предыдущий рекорд[13]. В 2012 году компания Morgan Solar создала систему Sun Simba из полиметилметакрилата (оргстекла), германия и арсенида галлия, объединив концентратор с панелью, на которой установлен фотоэлемент. КПД системы при неподвижном положении панели составил 26—30 % (в зависимости от времени года и угла, под которым находится Солнце), в два раза превысив практический КПД фотоэлементов на основе кристаллического кремния[14]. В 2013 году компания Sharp создала трёхслойный фотоэлемент размером 4×4 мм на индиево-галлий-арсенидной основе с КПД 44,4 %[15], а группа специалистов из Института систем солнечной энергии общества Фраунгофера, компаний Soitec, CEA-Leti и Берлинского центра имени Гельмгольца создали фотоэлемент, использующий линзы Френеля с КПД 44,7 %, превзойдя своё собственное достижение в 43,6 % [16][неавторитетный источник? 805 дней]. В 2014 году Институт солнечных энергосистем Фраунгофер создали солнечные батареи, в которых благодаря фокусировке линзой света на очень маленьком фотоэлементе КПД составил 46 %[17][неавторитетный источник? 805 дней][18]. В 2014 году испанские учёные разработали фотоэлектрический элемент из кремния, способный преобразовывать в электричество инфракрасное излучение Солнца[19]. Перспективным направлением является создание фотоэлементов на основе наноантенн, работающих на непосредственном выпрямлении токов, наводимых в антенне малых размеров (порядка 200—300 нм) светом (то есть электромагнитным излучением частоты порядка 500 ТГц). Наноантенны не требуют дорогого сырья для производства и имеют потенциальный КПД до 85 %[20][21]. Также, в 2018 году, с открытием флексо-фотовольтаического эффекта, обнаружена возможность увеличения КПД фотоэлементов[22]., а так же засчёт продления жизни горячих носителей (электронов) теоретический предел их эффективности поднялся с 34 сразу до 66 процентов[23].
Факторы, влияющие на эффективность фотоэлементовОсобенности строения фотоэлементов вызывают снижение производительности панелей с ростом температуры. Частичное затемнение панели вызывает падение выходного напряжения за счёт потерь в неосвещённом элементе, который начинает выступать в роли паразитной нагрузки. От данного недостатка можно избавиться путём установки байпаса на каждый фотоэлемент панели. В облачную погоду при отсутствии прямых солнечных лучей крайне неэффективными становятся панели, в которых используются линзы для концентрирования излучения, так как исчезает эффект линзы. Из рабочей характеристики фотоэлектрической панели видно, что для достижения наибольшей эффективности требуется правильный подбор сопротивления нагрузки. Для этого фотоэлектрические панели не подключают напрямую к нагрузке, а используют контроллер управления фотоэлектрическими системами, обеспечивающий оптимальный режим работы панелей. Недостатки солнечной электроэнергетики
Cолнечные электростанции подвергаются критике из-за высоких издержек. Из-за своей низкой эффективности, которая в лучшем случае достигает 20 процентов, солнечные батареи сильно нагреваются. Остальные 80 процентов энергии солнечного света нагревают солнечные батареи до средней температуры порядка 55 °C. С увеличением температуры фотогальванического элемента на 1°, его эффективность падает на 0,5 %. Эта зависимость нелинейна и повышение температуры элемента на 10° приводит к снижению эффективности почти в два раза. Активные элементы систем охлаждения (вентиляторы или насосы) перекачивающие хладагент, потребляют значительное количество энергии, требуют периодического обслуживания и снижают надёжность всей системы. Пассивные системы охлаждения обладают очень низкой производительностью и не могут сся с задачей охлаждения солнечных батарей[26]. Производство солнечных модулейОчень часто одиночные фотоэлементы не вырабатывают достаточной мощности. Поэтому определенное количество фотоэлементов соединяется в так называемые фотоэлектрические солнечные модули и между стеклянными пластинами монтируется укрепление. Эта сборка может быть полностью автоматизирована[27]. Пятерка крупнейших производителейКрупнейшие производители фотоэлектрических элементов (по суммарной мощности) в 2016 году.[28]
См. такжеПримечания
Ссылкиwikiredia.ru Виды солнечных батарей: поликристаллические, монокристаллические, тонкопленочные, вакуумныеНа сегодняшний день существуют разные виды солнечных батарей, но все они имеют общую особенность, которая заключается в отсутствии механических подвижных узлов и расходных материалов. Это обеспечивает максимально длительный срок работы таким панелям, который составляет от 25 до 35 лет.  0.1. Вакуумные солнечные батареиВ наши дни солнечная энергия – это прекрасная альтернатива традиционным источникам электричества, которое получается при помощи привычных методов (гидроэлектростанции, атомные ЭС, а также тепловые ЭС). На сегодняшний день превращение солнечного света в электроэнергию, ее дальнейшее накопление и применение для питания всевозможных электроприборов пользуется широким распространением и эти показателя постоянно растут. Использование данного вида энергии возможно благодаря использованию солнечных батарей. При этом солнечные батареи не нуждаются в постоянном техническом обслуживании и работают максимально стабильно и надежно. Модульность солнечных батарей обеспечивает возможность собрать установки любой мощности и использовать их в самых разных отраслях народного хозяйства и промышленности. Промышленные солнечные батареи могут изготавливаться из разных материалов, в зависимости от условий эксплуатации и особенностей месторасположения. 1. Современные солнечные батареи и их видыСуществующие на сегодняшний день солнечные батареи разделяются на три основных вида:
2. Монокристаллические солнечные батареиКак показывает практика, данный вид солнечных батарей пользуется наибольшим распространением. Такие панели собираются в одну конструкцию, состоящую из огромного количества силиконовых ячеек (количество ячеек в одном блоке батареи составляет 36 единиц). Эти ячейки собираются в прочном и весьма надежном корпусе из стеклопластика. Корпус создает максимальную защиту конструкции от влаги и пыли, при этом такие панели могут быть использованы, даже на флоте. Превращение солнечного света в электричество в таких батареях осуществляется при помощи фотоэлектрического эффекта. Монокристаллические солнечные панели имеют отличия от других видов, которые заключаются в легкости и компактности, а также возможностью небольшого изгиба, благодаря чему их можно устанавливать на неровные поверхности. Данные батареи пользуются преимуществом в тех местах, где нет возможности установить оптимальный угол наклона. Область их применение весьма обширна. Они способны обеспечивать электроснабжение для самых разнообразных электроприборов, при этом такие панели используются как на флоте, так и на суше и даже в космосе. Однако такие панели имеют и свои недостатки. В случае, даже небольшой облачности, мощность установки существенно снижается (до 70%), а в случае сильного затемнения батарей, в условиях сильной облачности, их работа практически полностью блокируется. 3. Производство солнечных батарей: Видео4. Поликристаллические солнечные батареиВместе с монокристаллическими солнечными панелями изготавливаются и поликристаллические батареи. Они имеют некоторые отличия в своей конструкции. В их состав входят поликристаллические кремниевые ячейки, которые имеют ярко выраженный синий цвет. Такие панели имею существенно более низкую стоимость, в отличие от монокристаллических батарей. При этом они менее критичны к освещенности поверхности. По этой причине бытовые солнечные батареи, в подавляющем большинстве случаев, являются именно поликристаллическими. Область таких панелей крайне обширна. Они используются для обеспечения уличного освещения, для питания самого разнообразного оборудования, которое используется в здравоохранении, и так далее. Возможности применения поликристаллических солнечных батарей не имеет границ. 5. Тонкопленочные солнечные батареиДанный вид солнечных панелей является самым дешевым, из-за чего они пользуются наибольшим спросом среди потребителей. Благодаря конструктивным особенностям, а также инновационным технологиям изготовления тонкопленочные панели получают все большее распространение в области промышленного применения в системе получения дешевой электроэнергии. Особенность данного вида солнечных батарей заключается в том, что они не нуждаются в установке с идеальным углом попадания света на рабочую поверхность. Они вполне способны успешно монтироваться в самых разнообразных местах, наиболее удобных для пользователя. Пленочные солнечные батареи весьма не прихотливы в обслуживании, а потеря мощности, даже в условиях сильного затемнения, облачности и запыленности, составляет 10-15%. Однако даже такие батареи имеют свой недостаток. Он заключается в большой рабочей площади, которая в 2,5 раза превышает вышеуказанные виды солнечных панелей. Благодаря этому, в быту такие батареи используются крайне редко. Их применение наиболее распространено в более масштабных системах получения электроэнергии. 6. Портативные солнечные батареиВ наше время солнечные батареи пользуются огромным распространением в самых разнообразных сферах применения. Так, весьма распространенной является мобильная солнечная батарея. В первую очередь они предназначены для обеспечения зарядки аккумуляторов различных мобильных устройств. Изготавливаются походные солнечные батареи на основе аморфного кремния. Это гибкие солнечные батареи, которые отличаются практичностью, надежностью и прочностью. Они являются идеальным выбором для изготовления портативного зарядного устройства, работающего от солнечного света. Преимущества таких устройств в путешествиях и поездках весьма очевидны. 7. Солнечные батареи, работающие ночью 7.1. Гибкие солнечные батареиКак не парадоксально это звучит, но на сегодняшний день существуют солнечные батареи, которые работают ночью. Это массивы очень маленьких антенн, способных воспринимать инфракрасный спектр солнечного излучения. Исследования показывают, что данные антенны могут воспринимать до 84% фотонов. При этом ученые провели расчеты уровня КПД, который в данном случае составил 46%, что является крайне высоким показателем. Принцип работы таких массивов заключается в том, что электромагнитные волны возбуждают антенны. Это в свою очередь порождает переменный ток, который впоследствии может использоваться для питания электроприборов. Главный недостаток этой технологии заключается в том, что сами антенны должны иметь крайне маленькие размеры – от нескольких миллиметров, до пары сотен нанометров. Еще один недостаток технологии – это слишком высокая частота переменного тока, которую необходимо выпрямить. Проблема состоит в том, что современные диоды не способны работать с такими частотами. Однако на сегодняшний день эти проблемы решены, хоть и остаются все еще не доступными для простых пользователей. 8. Вакуумные солнечные батареиВакуумная солнечная батарея – это коллектор, который работает по принципу термоса. Он состоит из двух трубок. Между трубками находится вакуум. Снаружи устанавливается трубка большего диаметра, изготовленная из стекла, а внутри располагается герметичная трубка из меди. Внутри медной трубки циркулирует жидкость. Благодаря высокой теплопроводности меди и вакууму вода в системе закипает при температуре +30⁰С. При кипении вода превращается в пар и поднимается вверх, контактируя с тепловым приемником тепла, изготовленным из меди, отдавая ему свое тепло. Далее теплоприемник отдает положительную температуру теплоносителю. После этого, остывшая вода конденсируется и опускается вниз. Далее цикл начинается сначала. Главная особенность таких систем заключается в легкости и удобстве сервисного обслуживания. При этом, в случае выхода из строя одного коллектора, нет необходимости в демонтаже оставшихся вакуумных солнечных батарей. Вполне достаточно просто заменить неисправный коллектор новым. Уровень КПД таких систем достигает 76%. www.techno-guide.ru Cолнечные батареи российского производстваАльтернативная возобновляемая энергетика с каждым днем все больше становиться обычным явлением в жизни человечества. Ее применение и использование становится все более популярным и востребованным, в том числе и на территории Российской Федерации. Но все-таки здесь стоит отметить, что еще совсем недавно, на рынке нашей страны были представлены солнечные батареи в подавляющем большинстве импортного производства.  Производство солнечных батарей на российском заводе Потребителю предлагалось купить контроллер, инвертор, солнечную панель в основном произведенные на территории Соединенных Штатов Америки, Германии, китайского производства. Российский производитель был представлен на уровне статистической погрешности. В последнее несколько лет, к счастью, в этом направлении наметилась положительная тенденция, наш отечественный производитель все настойчивее заявляет о себе, уверенно завоевывая долю рынка, этой актуальной и высокотехнологичной продукции. В дополнение ко всему российские компании не стали ограничиваться только рынком России, они все активней продвигают свою продукцию на зарубежные рынки, составляя там достойную конкуренцию известным мировым производителям. По состоянию на декабрь 2015 года на территории России созданы и успешно работают, ни один крупный завод, а целый ряд успешных компаний производителей солнечных батарей, панелей, выпуская контроллер заряда и инверторы, то есть всей технологической цепочки оборудования для получения солнечной энергии.  Солнечные батареи российского производства Некоторые производители, например, такие как «СоларИннТех» и «Солнечный ветер», развили свои производства и теперь они предлагают потребителям еще и готовое серийное оборудование для независимых гелиосистем. У каждого из них есть свой завод на территории РФ. Другие же производители продолжают специализироваться на производстве и продаже солнечных батарей и фотоэлектрических панелей. Все производимые российскими компаниями модули приблизительно одинакового качества. Отечественное оборудование не уступает по всем своим показателям продукции зарубежных конкурентов. Однако стоимость на покупку солнечных модулей, может значительно разниться, все зависит от конкретного производителя, какую ценовую политику ведет конкретный завод, и какой уровень комплектующих они применяют для сборки готовой продукции.  Оборудование для производства солнечных батарей на российском заводе На ценовой фактор достаточно сильно влияет факт наличия у компании собственной линии производства. Проще говоря, если компания реально заботится о своем будущем и вкладывая ресурсы в свое развитие, локализовала под своим контролем производство всех исходных деталей и комплектующих, она соответственно снизит издержки и предложит солнечные батареи по более выгодным ценам. В таком ценовом сегменте не сможет работать завод, занимающийся только отверточной сборкой импортных комплектующих, так как его возможности влиять на окончательную цену продукции весьма ограничены. Самые известные производители солнечных батарей на рынке РФГород Москва — НПП «Квант»Эта российская компания осуществляет свою деятельность не только в сфере производства и реализации солнечных панелей. В сферу ее специализации также входят и инженерные исследования в сфере разработок собственных видов продукции в области солнечной энергетики. Это единственный российский производителей в этой сфере, выпускающий продукцию для космической отрасли. Солнечные модули корпорации используют для электроснабжения в условиях космоса, на летающих по земной орбите спутниках, космических станциях. Работа в такой сверх высокотехнологичной отрасли, связанной с космосом, говорит о высочайшем качестве и отличной надежности выпускаемых изделий, во многом показывая огромный потенциал предприятия.  Федеральное Космическое агентство «Квант» В дополнение к деятельности в сфере космонавтики, «Квант» предлагает инновационные решения в бытовой сфере. Компания предлагает потребителю складные солнечные панели, солнечные фотоэлементы с двумя рабочими поверхностями, фотоэлементы на струнных или сетчатых подложках. Выпускаемая на НПП «Квант» продукция отличается конкурентной ценой, в паре с продукцией высочайшего качества с очень высоким коэффициентом полезного действия, и очень серьезным сроком активной эксплуатации. Город Краснодар, компания «Солнечный ветер»Солнечные фотоэлектрические панели российского производства, предлагаемые компанией «Солнечный ветер» — продукция, которая кроме рынка России широко представлена и на зарубежных рынках. За границей компания представляет свою продукцию под брендом «Solar Wind» и эта продукция признана иностранным потребителем. Производитель владеет собственными заводами и производственными линиями, однако, в выпуске конечной продукции в основном используются зарубежные комплектующие. Компания «Солнечный ветер» на рынке возобновляемой энергетики предлагает не только самостоятельные геомодули, она занимается производством готовых к использованию независимых энергетических станций для использования, в том числе и в жилых домах.  Солнечная электростанция для дома от компании «Солнечный ветер» В портфолио этого известного производителя – большое количество успешно реализованных проектов не только на территории России, но и за рубежом. Город Рязань, компания «ЗМПК»На рязанском производстве металлокерамических приборов, занимаются выпуском и разработкой очень широкого спектра солнечных батарей. Кроме самих солнечных модулей, там занимаются и производством сопутствующего электронного оборудования. Компания производит контроллер заряда и инверторы, их применение обязательно в работе гелиостанций. В прайс-листе фирмы не только инверторы и контроллер заряда, представлены еще и солнечные элементы фунцкионирующие на основе монокристаллов, мощность предлагаемого оборудования колеблется от восьми до 100 ват. Это оборудование можно использовать для энергообеспечения бытовых систем, для независимой электрификации объектов городской инфраструктуры. Среди продукции производителя можно отыскать и солнечные панели небольшой мощности в диапазоне 3-5 ват, область применения которых, портативные зарядные устройства и мелкие электронные приборы. Оборудование этой компании является очень доступным, покупка продукции обойдется по весьма подходящей для каждого цене.  Солнечный модуль для применения в сетевых фотоэлектрических системах Тип RZMP-220-M от РЗМКП Город Зеленоград, компания «Телеком — СТВ»Этот производитель специализируется на выпуске в свет готовых солнечных модулей и фотоячеек к ним. Еще одним направлением работы компании является разработка и создание оборудования для производства этой продукции. В дополнение к этому «Телеком – СТВ», занимается проектированием и установкой под ключ, автономных солнечных электростанций беспрерывного энергоснабжения. В активе компании приличный перечень запатентованных технологических и инженерных решений, эти инновационные идеи широко используют в производстве и создании гелиостанций. Необходимо отметить, что компания занимается не только выпуском бытовых энергетических установок, в сферу ее интересов входит проектирование и сборка оборудования, применение решений в области возобновляемой энергетики для инфраструктуры городов. Здесь и автономное освещение дворовых территорий многоэтажной жилой застройки и независимое освещение парковых зон и многое другое. Город Краснодар, компания «Сатурн»Компания с юридическим адресом «Сатурн» выпускает инверторы, контроллер заряда, специализируется также на разработке и выпуске фотоэлектрических модулей на основе металлических, пленочных, струнных, сетчатых каркасов.  Аккумуляторная батарея АБ20НВ-35 для КА на НОО от компании «Сатурн» В дополнение ко всему, компания обладает собственным запатентованных технологическим решением изготовления фотоэлектрических ячеек на основе кремния. Солнечные фотоэлементы российской компании «Сатурн» монтируются на германиевых основаниях. Еще одно выгодное отличие, значительно повышающее технологические характеристики и показатели результативности – это использование в производстве арсенид-гелиевых многопереходных составляющих. Город Зеленоград, компания «СоларИннТех»Еще один хорошо известный на рынке российский производитель в области возобновляемой энергетики. Эта компания разрабатывает и производит инверторы, контроллер заряда, солнечные модули, проектирует автономные гелиосистемы. На сегодняшний день они одни из передовых в своей области, и продолжают активно инвестировать в свой производственный и научный потенциал. Занимаются высокотехнологичными инженерными решениями. Выпускаемая продукция в первую очередь предназначена для применения в хозяйственно-бытовой сфере.  Гибкая солнечная батарея ФСМ-50F, выпускаемая компанией СоларИннТех Инверторы, контроллер заряда и солнечные модули этого производителя в первую очередь используют для повышения экономической эффективности общественной инфраструктуры городов, для автономного освещения жилой территории, парковых зон, подъездов домов и прочее.В дополнение к сказанному «СоларИннТех» занимается продажами запасных частей и комплектующих к солнечным модулям, автономным энергетическим системам, поставляет контроллер заряда и инверторы к ним. Город Новочебоксарск, компания «Хевел» Компания по производству солнечных батарей «Хевел» Основным направлением деятельности этого производителя является сборка комплектов солнечных модулей. Производство сосредоточено на тонкопленочной продукции, на рынок поступает под патронажем «Ренова» и Государственной корпорации «РосНано». Процесс производства Фотоэлектрических модулей в своей основе имеет швейцарские технологические решения с применением аморфного кремния. Сама технология имеет название Micromorph. Разработала и запатентовала эту технологию компания заработавшая мировую известность в области возобновляемой энергетики Oerlikon Solar. Среди продукции, выпускаемой этим производителем, числятся и инверторы и контроллер заряда к солнечным модулям.  Работа на заводе «Хевел» В дополнение к перечисленному фирма «Хевел» является одним из основателей созданного на территории города Санкт-Петербург производственного научно-технологического центра. На площадях этого научно-исследовательского кластера, созданы производственные мощности, основное назначение которых проведение испытаний внедряемых технологий. Если обкатка и испытания новейших технологий проходят удачно, далее следует процесс их внедрения в промышленное производство новой продукции на мощностях компании. Отличительная черта производства «Хавел» в сравнении с конкурирующими компаниями, это наличие в технологическом процессе элементов нано технологий и микро кремния. ВыводСолнечные батареи все больше и больше внедряются в обращение. Этому способствует удобство их использования, отличная эффективность, большие сроки службы оборудования. Все это привлекает все больше и больше сторонников использования оборудования возобновляемой энергетики.  Солнечные батареи российского производства К получению тепла и электричества по средствам таких систем, прибегают и как промышленные компании, так и частные лица для снабжения своих частных домов, для работы с электронными гаджетами на удаленном расстоянии от цивилизации. Автор: П. Морозов Оцените статью: Загрузка...Сохраните ссылку чтобы не потерять, она Вам понадобиться: solntsepek.ru ЭлектроВести - Полимерные солнечные батареиНовости 30 октября 2011, 10:08 Солнечные батареи хоть и экологически чистые, но при этом – весьма дорогие. Ученые нашли им альтернативу - полимерные солнечные батареи. О том, что это такое, рассказано в статье. Человек, хотя бы немного интересующийся солнечной энергетикой, прекрасно представляет себе, что такое солнечная батарея - это совокупность большого количества фотоэлементов, укрепленных на какой-либо поверхности. Фотоэлемент представляет собой полупроводниковое устройство, которое преобразует энергию Солнца в электрический ток. Фотоэлементы «традиционных» солнечных батарей производят из кремния. Процесс производства таких батарей сложен и весьма дорог. Несмотря на то, кремний - это очень распространенный элемент и что в земной коре содержится около 20% кремния, процесс превращения исходного песка в высокочистый кремний очень сложен и дорог. Кроме того, порой возникают проблемы с утилизацией отработанных фотоэлементов, поскольку в этих фотоэлементах помимо кремния содержится еще и кадмий. И наконец, кремниевые фотоэлементы по мере работы сильно нагреваются. После чего их производительность начинает снижаться. Поэтому кремниевым батареям помимо фотоэлементов требуются еще и дорогостоящие системы охлаждения Все это заставило ученых искать более эффективные способы преобразования солнечной энергии.
Альтернативой кремниевым солнечным батареям могут стать полимерные солнечные батареи. Это новая технология, над развитием которой работают десятки научно-исследовательских институтов и фирм по всему миру. Полимерный фотоэлемент - это пленка, которая состоит из активного слоя (полимера), электродов из алюминия, гибкой органической подложки и защитного слоя. Для создания рулонных полимерных солнечных батарей отдельные пленочные фотоэлементы объединяют между собой. Достоинства полимерных солнечных батарей по сравнению с обычными кристаллическими: компактност, легкость, гибкость. Такие батареи недороги в производстве (для их изготовления не используется дорогой кремний) и экологичны, так как они оказывают на окружающую среду менее значительное влияние. Недостаток пока один - эффективность преобразования солнечной энергии полимерных солнечных батарей пока очень низкий. Этот недостаток и ограничивал создание таких батарей на уровне образцов-прототипов.
В настоящее время, наибольший коэффициент полезного действия полимерных солнечных батарей удалось добиться Алану Хигеру из центра полимеров и органических твёрдых частиц университета Калифорнии в Санта-Барбаре (семь лет назад он получил Нобелевскую премию по химии за открытие и развитие проводящих полимеров) и Кванхе Ли из корейского института науки и технологии в Гванджу. Их солнечная батарея имеет КПД в 6,5% при освещённости в 0,2 ватта на квадратный сантиметр. Это самый высокий уровень, достигнутых для солнечных батарей из органических материалов. И хотя лучшие кремниевые солнечные батареи имеют КПД 40%, тем не менее к полимерным батареям во всем мире проявляют очень сильный интерес. Правда технология производства таких батарей находится пока еще в ранней стадии своего развития. Первые полимерные батареи в промышленных масштабах начали выпускать в Дании. Совсем недавно датская компания «Mekoprint A/S» запустила первую линию, на которой будут производится полимерные солнечные батареи. Компания около 10 лет занималась проектно-конструкторскими работами и вот теперь готова к массовому выпуску таких батарей. Производство заключается в многослойной печати солнечного фотоэлемента на гибкую пленку, которую затем можно скручивать, разрезать и делать из пленки солнечные батареи абсолютно любых размеров.
По заявлениям специалистов компании, основной плюс полимерных батарей - это их дешевизна. Их производство обойдется компании как минимум в 2 раза дешевле, чем производство обычных, кремниевых батарей. Это обстоятельство, в свою очередь, скажется на рыночной стоимости полимерных батарей и в результате они станут намного доступнее. Вторым плюсом полимерных батарей является их потрясающая гибкость. Такую батарею - можно резать ножом, можно сворачивать в трубку, можно наклеить на любую поверхность совершенно произвольной формы. При желании такую батарею можно наклеить даже на одежду (что и было однажды проделано датскими специалистами). Полимерная батарея была наклеена на обычную шапку. И в солнечную погоду мощности батареи вполне хватало на то, чтобы от нее работал небольшой переносной радиоприемник. И наконец, нельзя не упомянуть и о чистоте процесса производства таких батарей. Оказывается. их производство не вреднее, чем производство обычной пластиковой посуды и о вредных выбросах в атмосферу, происходящих при производстве обычных батарей из кремния скоро можно забыть. Вполне возможно, что через какое-то время мы забудем о газе и угле, так как при дальнейшем развитии этой технологии вполне возможно что вырабатываемая электроэнергия с использованием солнечных полимерных батарей окажется дешевле процесса получения электроэнергии путем сжигания традиционных энергоносителей. Андрей Повный Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram - перейдите по ссылке и нажмите кнопку Join elektrovesti.net Самодельные солнечные батареи или их промышленные аналоги? Самодельные солнечные батареи Выбор самодельной или промышленной солнечной батареи, это выбор денежных затрат и хобби. Мужчина или женщина, у которых руки приделаны нужным местом, вполне способны сделать за одну две недели самодельную солнечную батарею. Выигрыш по деньгам для батареи мощностью около 60 Вт, получается около 150-200$. Где купить комплектующие? В настоящий момент, солнечные элементы, из которых строится солнечная батарея, не являются дефицитом. Их производят множество фирм. Например, можно найти такие элементы на радиорынке. Можно купить, воспользовавшись онлайн-сервисами. Но оптимальным выбором, с точки зрения минимальных затрат, является аукцион eBay. Один элемент, размером 8х15 см стоит без учета растаможки и доставки 1.8-2$. Для батареи мощностью 50-60 Вт понадобиться 36-40 элементов. Некоторый запас нужен для замены поврежденных при транспортировке элементов, т.к. они очень хрупкие. Хитрости покупки Материалы и комплектующие на eBay лучше покупать небольшими партиями, в этом случае можно экономить на таможенных платежах. Кроме солнечных элементов, понадобятся луженые плоские провода-шины для объединения элементов в общую батарею, легкоплавкий припой ПОС-61, диоды шотки, клей, флюс, оргстекло, текстолит или фанера, двухсторонний скотч, алюминиеваые уголки и крепеж. Многое можно купить в отечественных магазинах. Лучше выбирать солнечные элементы с уже припаянными выводами, т.к. самостоятельная пайка этих выводов весьма трудоемка. Технологические советы В первую очередь надо определиться с материалом подложки, т.е. с тем, на чем будут крепиться солнечные элементы. Проще использовать фанеру, но если говорить о долговечности, то лучше использовать оргстекло. Со стороны падения солнечных лучей тонкое 2 мм, со стороны подложки толстое 4-6 мм. Элементы приклеиваются к оргстеклу с помощью толстого двухстороннего скотча. С помощью нескольких слоев скотча можно отрегулировать расстояние между внешним и внутренним оргстеклами, т.е. толщину сборки, внутри которой находятся солнечные элементы. Торцы сборки герметизируют силиконовым герметиком. Укрепить торцы можно алюминиевыми уголками. Результаты и замеры Если вы все сделали и соединили правильно, то на холостом ходу (без нагрузки) ваша батарея должна выдавать примерно 21-22 В, под нагрузкой 17-18 В при токе 3-3.5 А. Таким образом, имеем выходную мощность около 60 Вт. Диод шотки, это диод с низким падением напряжения, т.е. с низкими потерями на переходе. Его нужно использовать, если вы заряжаете аккумулятор с помощью солнечной батареи. При отсутствии солнца диод не дает разряжаться аккумулятору за счет обратного тока. Что предлагает промышленность? Возьмем для примера модуль 60 Вт (стеклянная солнечная батарея размером 102х48х3.8 см, весом в 6 кг). Напряжение под нагрузкой 17В, ток 3.5 А. Стоит это изделие примерно 370$. Хитрости установки солнечных батарей Совершенно понятно, что лучше всего солнечные батареи ставить в наименее затененных местах и максимально высоко, чтобы их «световой день» имел максимальную продолжительность. Опытным путем установлено, что лицевая сторона солнечной батареи должна быть ориентирована на юг, с отклонением не более 15 градусов. Идеальны системы с изменением угла, в зависимости от положения солнца, т.е. моторизованные. Но такие приводы довольно дороги. Обычно солнечные батареи ставятся просто на скат крыши. Работа солнечной батареи и ветряка Многие фирмы предлагают системы автономного электроснабжения, интегрирующие в себя несколько источников возобновляемой энергии. Например, это могут быть ветряная электростанция, небольшая гидроэлектростанция и солнечная батарея. Далее используется модуль управления и стабилизации с контроллером аккумуляторной батареи и сама батарея. В этом случае, практически всегда работает хотя бы один источник энергии. С ежегодным постоянным ростом цен на электроэнергию, такие системы становятся все более популярны. Выводы Конечно, каждый сам выбирает, на что тратить деньги. Но если говорить о сохранении окружающей среды, о хорошей экологии, то солнечные батареи — это идеальное решение. Из года в год их КПД возрастает. Кроме того, есть такие устройства, как солнечные коллекторы. Это устройства для непосредственного сбора и утилизации в быту солнечного тепла. Тандем из солнечной батареи и солнечного коллектора еще более эффективен. Попробуйте сделать что либо собственными руками, и ваша жизнь станет более интересной. Возможно вы обретете новых друзей или построите свой бизнес. Автор: Яков Кузнецов Источник Читайте также: www.ekopower.ru Полимерные солнечные батареи, новые технологииСолнечные батареи хоть и экологически чистые, но при этом – весьма дорогие. Ученые нашли им альтернативу – полимерные солнечные батареи. Человек, хотя бы немного интересующийся солнечной энергетикой, прекрасно представляет себе, что такое солнечная батарея — это совокупность большого количества фотоэлементов, укрепленных на какой-либо поверхности. Фотоэлемент представляет собой полупроводниковое устройство, которое преобразует энергию Солнца в электрический ток. Фотоэлементы «традиционных» солнечных батарей производят из кремния. Процесс производства таких батарей сложен и весьма дорог. Несмотря на то, кремний — это очень распространенный элемент и что в земной коре содержится около 20% кремния, процесс превращения исходного песка в высокочистый кремний очень сложен и дорог. Кроме того, порой возникают проблемы с утилизацией отработанных фотоэлементов, поскольку в этих фотоэлементах помимо кремния содержится еще и кадмий. И наконец, кремниевые фотоэлементы по мере работы сильно нагреваются. После чего их производительность начинает снижаться. Поэтому кремниевым батареям помимо фотоэлементов требуются еще и дорогостоящие системы охлаждения. Все это заставило ученых искать более эффективные способы преобразования солнечной энергии. Альтернативой кремниевым солнечным батареям могут стать полимерные солнечные батареи. Это новая технология, над развитием которой работают десятки научно-исследовательских институтов и фирм по всему миру. Полимерный фотоэлементПолимерный фотоэлемент — это пленка, которая состоит из активного слоя (полимера), электродов из алюминия, гибкой органической подложки и защитного слоя. Для создания рулонных полимерных солнечных батарей отдельные пленочные фотоэлементы объединяют между собой. Достоинства полимерных солнечных батарейДостоинства полимерных солнечных батарей по сравнению с обычными кристаллическими:
Такие батареи недороги в производстве (для их изготовления не используется дорогой кремний) и экологичны, так как они оказывают на окружающую среду менее значительное влияние. Недостаток пока один — эффективность преобразования солнечной энергии полимерных солнечных батарей пока очень низкий. Этот недостаток и ограничивал создание таких батарей на уровне образцов-прототипов.  Солнечная батарея Алана ХигераВ настоящее время, наибольший коэффициент полезного действия полимерных солнечных батарей удалось добиться Алану Хигеру из центра полимеров и органических твёрдых частиц университета Калифорнии в Санта-Барбаре (семь лет назад он получил Нобелевскую премию по химии за открытие и развитие проводящих полимеров) и Кванхе Ли из корейского института науки и технологии в Гванджу. Их солнечная батарея имеет КПД в 6,5% при освещённости в 0,2 ватта на квадратный сантиметр. Это самый высокий уровень, достигнутых для солнечных батарей из органических материалов. И хотя лучшие кремниевые солнечные батареи имеют КПД 40%, тем не менее к полимерным батареям во всем мире проявляют очень сильный интерес. Правда технология производства таких батарей находится пока еще в ранней стадии своего развития. Выпуск полимерных солнечных батарей в промышленных масштабахПервые полимерные батареи в промышленных масштабах начали выпускать в Дании. Совсем недавно датская компания «Mekoprint A/S» запустила первую линию, на которой будут производится полимерные солнечные батареи. Компания около 10 лет занималась проектно-конструкторскими работами и вот теперь готова к массовому выпуску таких батарей. Производство заключается в многослойной печати солнечного фотоэлемента на гибкую пленку, которую затем можно скручивать, разрезать и делать из пленки солнечные батареи абсолютно любых размеров. Первые полимерные батареи выпускаемые в промышленных масштабахПо заявлениям специалистов компании, основной плюс полимерных батарей – это их дешевизна. Их производство обойдется компании как минимум в 2 раза дешевле, чем производство обычных, кремниевых батарей. Это обстоятельство, в свою очередь, скажется на рыночной стоимости полимерных батарей и в результате они станут намного доступнее. Вторым плюсом полимерных батарей является их потрясающая гибкость. Такую батарею – можно резать ножом, можно сворачивать в трубку, можно наклеить на любую поверхность совершенно произвольной формы. При желании такую батарею можно наклеить даже на одежду (что и было однажды проделано датскими специалистами). Полимерная батарея была наклеена на обычную шапку. И в солнечную погоду мощности батареи вполне хватало на то, чтобы от нее работал небольшой переносной радиоприемник. И наконец, нельзя не упомянуть и о чистоте процесса производства таких батарей. Оказывается. их производство не вреднее, чем производство обычной пластиковой посуды и о вредных выбросах в атмосферу, происходящих при производстве обычных батарей из кремния скоро можно забыть. Вполне возможно, что через какое-то время мы забудем о газе и угле, так как при дальнейшем развитии этой технологии вполне возможно что вырабатываемая электроэнергия с использованием солнечных полимерных батарей окажется дешевле процесса получения электроэнергии путем сжигания традиционных энергоносителей. Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!powercoup.by Самодельные солнечные батареи и их промышленные аналогиВ наше время люди не могут обойтись без гаджетов, о которых их родители даже не имели представления. Даже уходя в походы и на пикники, они берут с собой ноутбуки, видеокамеры, gps навигаторы, телевизоры, музыкальные центры и т.д. Электро розетки в окружающие деревья пока не интегрировали, а аккумуляторы имеют свойство разряжаться. Поэтому, особенно актуальными становятся возобновляемые источники энергии. Одним из них являются солнечные батареи. Поэтому сегодня рассмотрим, как делать самодельные солнечные батареи. Выбор самодельной или промышленной солнечной батареи, это выбор денежных затрат и хобби. Мужчина или женщина, у которых руки приделаны к нужным местом, вполне способны сделать за один два дня самодельную солнечную батарею. Выигрыш по деньгам для батареи мощностью около 60 Вт, получается около 150-200$. Где купить комплектующие?В настоящий момент, солнечные элементы, из которых строится солнечная батарея, не являются дефицитом. Их производят множество фирм. Например, можно найти такие элементы на радиорынке практически в каждом городе. Можно купить, воспользовавшись интернет сервисами. Но оптимальным выбором, с точки зрения минимальных затрат, является аукцион eBay. Один элемент, размером 8х15 см стоит без учета растаможки и доставки 1.8-2$. Для батареи мощностью 50-60 Вт понадобиться 36-40 элементов. Некоторый запас нужен для замены поврежденных при транспортировке элементов, т.к. они очень хрупкие. Самодельные солнечные батареи, хитрости покупкиСамодельные солнечные батареиМатериалы и комплектующие на eBay лучше покупать небольшими партиями, в этом случае можно экономить на таможенных платежах. Кроме солнечных элементов, понадобятся луженые плоские провода-шины для объединения элементов в общую батарею, легкоплавкий припой ПОС-61, диоды шотки, клей, флюс, оргстекло, текстолит или фанера, двухсторонний скотч, алюминиевые уголки и крепеж. Многое можно купить в отечественных магазинах. Лучше выбирать солнечные элементы с уже припаянными выводами, т.к. самостоятельная пайка этих выводов весьма трудоемка. Технологические советыВ первую очередь надо определиться с материалом подложки, т.е. с тем, на чем будут крепиться солнечные элементы. Проще использовать фанеру, но если говорить о долговечности, то лучше использовать оргстекло. Со стороны падения солнечных лучей тонкое 2 мм, со стороны подложки толстое 4-6 мм. Элементы приклеиваются к оргстеклу с помощью толстого двухстороннего скотча. С помощью нескольких слоев скотча можно отрегулировать расстояние между внешним и внутренним оргстеклами, т.е. толщину сборки, внутри которой находятся солнечные элементы. Торцы сборки герметизируют силиконовым герметиком. Укрепить торцы можно алюминиевыми уголками. Результаты и замерыЕсли вы все сделали и соединили правильно, то на холостом ходу (без нагрузки) ваша батарея должна выдавать примерно 21 — 22 В, под нагрузкой 17 — 18 В при токе 3 — 3.5 А. Таким образом, имеем выходную мощность около 60 Вт. Диод шотки, это диод с низким падением напряжения, т.е. с низкими потерями на переходе. Его нужно использовать, если вы заряжаете аккумулятор с помощью солнечной батареи. При отсутствии солнца диод не дает разряжаться аккумулятору за счет обратного тока. Что предлагает промышленность?Возьмем для примера модуль ТСМ-60. Это 60 Вт стеклянная солнечная батарея размером 102 х 48 х 3.8 см, весом в 6 кг. Напряжение под нагрузкой 17 В, ток 3.5 А. Стоит это изделие примерно 400$. Самая маленькая батарея ТСМ-15 (15 Вт) стоит 180$. Развитием системы может быть контроллер заряда аккумулятора (от 45 до 100 ампер часов). Его примерная цена 80 — 120$. Если добавить инвертор, т.е. устройство преобразования напряжения 12 В в 220 В и его стабилизации, то это потянет еще на 80 — 170$. (мощность до 100 Вт). Хитрости установки солнечных батарейСовершенно понятно, что лучше всего солнечные батареи ставить в наименее затененных местах и максимально высоко, чтобы их «световой день» имел максимальную продолжительность. Опытным путем установлено, что лицевая сторона солнечной батареи должна быть ориентирована на юг, с отклонением не более 20 градусов. Если говорить об угле относительно горизонта, то для круглогодичной системы этот угол должен быть равен географической широте местности точки установки. Если солнечная батарея используется только летом, то этот угол должен быть равен широте местности минус 15 градусов. Идеальны системы с изменением угла, в зависимости от положения солнца, т.е. моторизованные. Но такие приводы довольно дороги. Обычно солнечные батареи ставятся просто на скат крыши. Работа солнечной батареи и ветрякаМногие фирмы предлагают системы автономного электроснабжения, интегрирующие в себя несколько источников возобновляемой энергии. Например, это могут быть ветряная электростанция, небольшая гидроэлектростанция и солнечная батарея. Далее используется модуль управления и стабилизации с контроллером аккумуляторной батареи и сама батарея. В этом случае, практически всегда работает хотя бы один источник энергии. С ежегодным постоянным ростом цен на электроэнергию, такие системы становятся все более популярны. ВыводыКонечно, каждый сам выбирает, на что тратить деньги. Но если говорить о сохранении окружающей среды, о хорошей экологии, то солнечные батареи – это идеальное решение. Из года в год их КПД возрастает. Кроме того, есть такие устройства, как солнечные коллекторы. Это устройства для непосредственного сбора и утилизации в быту солнечного тепла. Тандем из солнечной батареи и солнечного коллектора еще более эффективен. Попробуйте сделать что либо собственными руками, и ваша жизнь станет более интересной. Возможно вы обретете новых друзей или построите свой бизнес. Видео, самодельные солнечные батареи
Смотрите также по этой теме: Принцип работы солнечных батарей. Их устройство. Полимерные солнечные батареи, новые технологии. Солнечные батареи. Выбор солнечных батарей для дома.
Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!powercoup.by |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
В наше время люди не могут обойтись без гаджетов, о которых их родители даже не имели представления. Даже уходя в походы и на пикники, они берут с собой ноутбуки, видеокамеры, GPS навигаторы, телевизоры, музыкальные центры и т.д. Электророзетки в окружающие деревья пока не интегрировали, а аккумуляторы имеют свойство разряжаться. Поэтому, особенно актуальными становятся возобновляемые источники энергии, например, солнечные батареи.
