Статті

Типи сонячних панелей

Різновиди сонячних панелей

Сонячні панелі – це один із найважливіших елементів системи «зелених» електростанцій.  Вони вловлюють і перетворюють енергію світила на електричну.  Вчені постійно шукають спосіб збільшити ККД пристроїв та знизити вартість їх виробництва, результатом чого є нові види сонячних панелей.  Вже сьогодні для облаштування власної «зеленої» електростанції можна вибрати обладнання, що найбільше відповідає вашим потребам та можливостям.  Панелі створюються з використанням декількох типів фотоелектричних матеріалів та бувають:

  • кремнієвими;
  • на основі рідкісних металів;
  • органічними;
  • полімерними.

За зручністю експлуатації різні види сонячних панелей не відрізняються.  Для реалізації їх потенціалу достатньо регулярно чистити поверхню від пилу та снігу, щоб промені світла досягали фотоелементів.  Оцінимо характеристики різних видів пристроїв, щоб зрозуміти, які сонячні панелі є найбільш перспективними для інвестицій.

Особливості кремнієвих панелей

Фотоелементи на основі кремнію є найпоширенішими.  80% батарей виготовляються саме за цією технологією.  Найбільш високий ККД мають монокристалічні структури.  У їхньому виробництві використовується високоочищений кремній, частинки якого розташовуються в одному напрямку.  Складність виробництва обумовлює високу ціну конструкції.  Монокристалічні панелі відрізняє:

  • високий ККД, що досягає 25%;
  • раціональне використання вільної площі;
  • довговічність – панелі можуть використовуватись протягом 25 років.

Недоліком монокристалічних сонячних батарей є їхня висока ціна.  За рахунок цього пристрої такого різновиду досить довго окупаються.  Крім того, для досягнення максимальної продуктивності панелей необхідно контролювати їхню орієнтацію щодо сонця, що передбачає встановлення додаткового обладнання.

Полікристалічні моделі відрізняються різнобічною орієнтацією кремнієвих кристалів.  ККД таких пристроїв менше і доходить до 18%, і обійдуться дешевше за монокристали в середньому на 20%.  Продуктивність обладнання знижується за 20 років на 15-20%.

Панелі на основі аморфного кремнію виготовляються з його гідриду.  Така технологія дозволяє розташовувати фотоелементи на гнучких поверхнях.  На даний момент існує вже три покоління пристроїв, створених на основі аморфного кремнію.  Нові розробки дозволили збільшити ККД обладнання з 4-5%, що було актуальним для перших моделей, до 12%.  Особливістю пристроїв на основі аморфного кремнію є їхня висока ефективність в умовах розсіяного освітлення та стабільне функціонування при підвищенні температури, що дозволяє використовувати їх у спекотних південних регіонах.  Обладнання з аморфного кремнію можна встановлювати там, де традиційні панелі не підходять за вагою, а також фасади будівель.

Сонячні панелі з рідкісних металів

Ці типи сонячних батарей створюються на основі сплавів:

  • телуриду кадмію (CdTe);
  • селеніду індія-меді-галію (CIGS);
  • селеніду індія-міді (CIS).

Важливою особливістю такого обладнання є складність масового виробництва та дорожнеча.  Проте розробка та вдосконалення технології виготовлення пристроїв на базі рідкісних металів не припиняється.  Сьогодні вони показують ККД, що сягає 40%.  При цьому фотоелементи можуть ефективно функціонувати за умов високої температури, що сягає 150 градусів.  Така особливість дозволяє використовувати сонячні батареї в умовах теплоелектростанції, а також у спекотних регіонах.

Органічні фотоелементи

Використання органічних сполук – одна з найперспективніших розробок у сфері зеленої енергетики.  Замість кремнію у виробництві використовуються вуглемісткі сполуки.  Основними характеристиками обладнання такого типу є:

  • невисока вартість виробництва, що зумовлює цінову доступність обладнання;
  • досить високий ККД – на рівні 15%;
  • екологічність обладнання та простота його утилізації;
  • можливість створення гнучких фотоелементів.

Термін експлуатації органічних конструкцій та зниження їхньої продуктивності в процесі експлуатації ще не до кінця вивчені.

Особливості сонячних панелей на базі полімерів

Основними елементами конструкції є полімерне покриття пластин та тонкі алюмінієві доріжки, призначені для передачі електроенергії.  Важливими особливостями такого обладнання є:

  • невелика вага та розмір;
  • гнучкість;
  • невисока собівартість виробництва.

Істотним недоліком подібних конструкцій, що перешкоджають їх поширенню, є низький ККД.  Сучасні технології дозволяють розробляти полімерні батареї з продуктивністю лише 6,5%, але з можливістю ефективної роботи в умовах поганого освітлення.  Дана технологія вимагає подальшого вдосконалення та доопрацювання, тому на даний момент не набула широкого поширення.

Які сонячні панелі встановити

Різноманітність модифікацій обладнання породжує складності вибору оптимального різновиду.  Основним критерієм, яким слід керуватися, є площа вільного простору для установки.  Якщо місця замало, для отримання достатньої кількості енергії доведеться вибирати обладнання за принципом найвищого ККД.  Також потрібно враховувати специфіку експлуатації батарей, їхню залежність від погодних умов та особливості регіону.  Не останню роль у виборі обладнання грає вага виробу та термін його експлуатації.  Під час проведення розрахунків важливо оцінити:

  • яку площу повинні займати фотопанелі для вироблення достатньої кількості електроенергії;
  • який буде термін окупності вкладень у кожному з варіантів;
  • яким чином будуть встановлені фотопанелі і чи проводитиметься регулювання їх положення.

Для побутового використання найбільш раціональним варіантом на даний момент є встановлення монокристалічних панелей кремнієвих.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.