Видове соларни панели: сравнение на дизайна и съвети за избор на панели

Поликристален

Описание

Всички силициеви устройства реагират прекомерно на прегряване. Препоръчителната температура за измерване на електрическото производство е 25 градуса. Дори покачване само с един градус ще намали ефективността с 0,5%.

Чистотата на силиция е много по-ниска от тази на устройствата, разгледани по-горе, и се допуска наличието на примеси и чужди включвания. Това намалява производствените разходи. При този тип панели металът просто се излива в калъпи. След това с помощта на специални техники се формират кристали, чиято ориентация не е необходимо да се контролира.

Охладеният силиций се нарязва на слоеве и се обработва по специален алгоритъм.

Предимствата на аморфния силиций се разкриват напълно на сянка и при настъпване на облачни дни, а при слънчево време са почти незабележими.

Те не се нуждаят и от въртящи се механизми, тъй като са постоянно монтирани.

Този тип панели струват по-малко от ориентираните панели. Ефективността им спада с 20% след 20 години употреба.

Недостатъци

Разбираемо е, че има и някои недостатъци:

• По-ниска ефективност;
• Необходимо е по-голямо пространство за монтаж.

През последните години, благодарение на новите изследвания и нововъзникващите технологии, ефективността непрекъснато се увеличава и някои панели достигат 20%.

Най-добрите слънчеви панели за къмпингуващи

SW-H05

Това е най-бюджетният модел от нашата селекция слънчеви панели, който ви позволява да зареждате телефони, таблети, електронни книги и други уреди. Въпреки това токът на зареждане тук е само 1А, така че зареждането на устройството ви ще отнеме много време.

Този соларен панел представлява плоча с четири пръстена в ъглите, които могат да се използват за закрепване към дърво или раница. Подходящ за зареждане на мобилни устройства по време на риболов, лов или в колата.

Goal Zero Nomad 7 Plus

Компактният панел за пътуване е оборудван с монокристален модул с мощност 7 W. Той е разположен в запечатан корпус, който е устойчив на дъжд, сняг и дори на падане в река. Устройството има два USB порта: един стандартен и един за зарядното устройство Guide 10 Plus.

Соларният панел е снабден с мрежест джоб, в който можете да поставите устройства за зареждане. Дизайнът включва и примки, които се прикрепят към раницата, а батерията може да се зарежда директно на раницата. Има индикатор за интензивността на зареждане. Той показва колко добре слънчевите лъчи попадат върху панела.

FSM 14-MT

Слънчевият панел се състои от 4 монокристални модула с общ капацитет 14 вата. Максималният ток на зареждане е 2,5 A. Тя се сгъва в обикновена чанта, която може да се постави в багажника на колата, на велосипеда или в раницата.

Ефективността на това устройство е 18%, когато е изложено на пряка слънчева светлина. Теглото на устройството е само 850 грама.

Topray Solar TPS-102-15

Това е евтин слънчев панел за автомобил за зареждане на акумулатора. Ако батерията внезапно се изтощи по време на път (макар че това е добре да се избягва), този соларен панел ще я зареди отново. Общият капацитет на батерията е 15 вата.

Устройството се предлага с щипки - крокодилска за батерията и адаптер за запалката. В допълнение към акумулатора на автомобила можете да зареждате и електронни устройства.

Слънчев панел Bio Lite 10+

Този соларен панел е комбинация от соларен модул и Power Bank с капацитет 3000 mAh. Можете да я използвате за зареждане на различни джаджи и тя се зарежда доста бързо. Има два конектора: USB и microUSB.

Металната скоба в дизайна на панела позволява поставянето на батерията на стойка. Все пак трябва да се има предвид, че панелът е монокристален, а не аморфен, така че няма да се зарежда при облачно време.

Съвет от електротехник:

• Намиране на фаза и неутралност: лесни и ефективни начини
• Удължители и тройници: как да откриете и отстраните повреда?

Батерии от кадмиев телурид

Кадмият е материал с висока степен на поглъщане на светлина, открит като материал за слънчеви клетки през 70-те години на миналия век. Днес този материал вече не се използва само в космоса, в околоземна орбита, но и активно като материал за слънчеви панели за ежедневна употреба в дома.

Най-големият проблем при използването на такъв материал е неговата токсичност. Проучванията обаче показват, че нивото на кадмий, което се отделя в атмосферата, е твърде ниско, за да бъде вредно за човешкото здраве. Освен това, въпреки ниската ефективност от около 10 %, единичната цена на тези батерии е по-ниска от тази на техните аналози.

Преглед на безсилициеви устройства

Някои слънчеви панели, изработени с помощта на редки и скъпи метали, имат коефициент на полезно действие над 30%. Те са няколко пъти по-скъпи от силициевите си аналози, но все още заемат високотехнологична търговска ниша поради специалните си характеристики.

Слънчеви панели от редки метали

Съществуват няколко вида слънчеви панели от редки метали и не всички от тях имат по-висока ефективност от монокристалните силициеви модули.

Въпреки това способността за работа при екстремни условия позволява на производителите на такива слънчеви панели да произвеждат конкурентни продукти и да провеждат допълнителни изследвания.

Панелите от кадмиев телурид се използват широко за облицовка на сгради в екваториалните и арабските страни, където повърхността им се нагрява до 70-80 градуса през деня.

Основните сплави, използвани за фотоволтаични клетки, са кадмиев телурид (CdTe), индиев меден галиев селенид (CIGS) и индиев меден селенид (CIS).

Кадмият е токсичен метал, а индият, галият и телурът са доста редки и скъпи, така че масовото производство на слънчеви панели на тяхна основа не е възможно дори теоретично.

Ефективността на такива панели е около 25-35%, макар че в изключителни случаи може да достигне до 40%. По-рано те се използваха предимно в космическата индустрия, но сега се появи ново обещаващо направление.

Поради стабилната работа на фотоволтаичните клетки от редки метали при температури от 130-150°C те се използват в слънчеви топлоелектрически централи. Слънчевите лъчи от десетки или стотици огледала се концентрират върху малък панел, който едновременно произвежда електроенергия и предава топлина към воден топлообменник.

В резултат на загряването на водата се получава пара, която кара турбината да се върти и да произвежда електроенергия. По този начин слънчевата енергия се преобразува в електрическа едновременно по два начина с максимална ефективност.

Полимерни и органични аналози

Фотоволтаични модули, базирани на органични и полимерни съединения, започнаха да се разработват едва през последното десетилетие, но изследователите вече са постигнали значителен напредък. Най-голям напредък бележи европейската компания Heliatek, която вече е оборудвала няколко високи сгради с органични слънчеви панели.

Структурата на ролковото фолио HeliaFilm е с дебелина само 1 мм.

При производството на полимерните панели се използват вещества като въглеродни фулерени, меден фталоцианин, полифенилен и други. Ефективността на такива фотоволтаични клетки вече достига 14-15%, а производствените разходи са няколко пъти по-ниски от тези на кристалните слънчеви панели.

Времето за разграждане на органичния работен слой е сериозен проблем. Засега не е възможно да се потвърди надеждно нивото на неговата ефективност след няколко години експлоатация.

Предимствата на органичните слънчеви панели са:

• възможност за екологосъобразно изхвърляне;
• евтиността на производството;
• гъвкав дизайн.

Недостатъците на тези фотоволтаични клетки са сравнително ниската им ефективност и липсата на надеждна информация за стабилното време на работа на панелите. Възможно е до 5-10 години всички недостатъци на органичните слънчеви клетки да изчезнат и те да станат сериозни конкуренти на силициевите пластини.

Видове слънчеви панели

Слънчеви панели на покрива на къщатаСлънчевите модули се различават по материала, от който са изработени, и по технологията на производство. Тези фактори определят цената на тези модули. Така че батериите се разделят на две групи:

• силициеви батерии;
• филмови батерии.

Силициевите батерии от своя страна включват:

• поликристален;
• монокристални;
• Аморфен (в зависимост от производствения процес може да бъде филмиран).

Филмите се разделят на:

• тънкослойни;
• полимерни;
• медно-индиев селенид.

Обърнете внимание: полезни и удобни за домашна употреба могат да бъдат слънчевите бойлери, които съчетават функционалността на слънчев колектор и резервоар за вода.

За любителите на джаджи ще е полезен джобен соларен модул. Той е идеален избор за зареждане на преносими устройства със слаба батерия. Най-популярни сред потребителите са слънчевите клетки със силициева основа. Това вещество е доста евтино и поради това цената на тези панели е ниска. Но производителността е по-висока от тази на други видове панели.

История на развитието

Соларните панели започват да се развиват още през XIX век. Предпоставка за това бяха революционните изследвания за преобразуване на слънчевата енергия в по-осезаем компонент.

Първите соларни панели са имали ефективност от едва 1%, а химическата им основа е била селен. А. Бекерел, У. Смит и К. Фриц първи допринасят за разработването на такива клетки.

Но използването само на 1% от цялата енергия, която се използва в един слънчев панел, е много малко. Тези клетки не могат да осигурят непрекъснато захранване на машините, затова изследванията продължават.

През 1954 г. трима учени - Гордън Пиърсън, Дарил Чапин и Кал Фулър - изобретяват батерия с ефективност 4%. Работи на базата на силиций и по-късно ефективността му е увеличена до 20%.

Понастоящем слънчевите панели произвеждат само 1% от световната енергия. Те се използват предимно в труднодостъпни места за електрификация. Този източник на енергия се използва широко в космическата индустрия. Експертите смятат, че всички възможности за такава батерия са отворени, тъй като слънчевата активност се увеличава всяка година.

По нашите географски ширини тези батерии се инсталират в частни домове с цел пестене на енергия и грижа за околната среда.

Топ 6: Модел Goal Zero Nomad 13 на цена от 8200 рубли

Преглед на

Той се счита за най-удобния в линията. С него любимите ви джаджи винаги са снабдени с необходимата порция енергия. Единственото условие за това е слънчево време, тъй като в облачни дни, което е разбираемо, зарядът значително намалява.

Той включва:

• слънчев панел;
• адаптер за запалката на автомобила.

Разходи

Любопитни факти за слънчевата енергия

В светлината на горното, особено забавни са така наречените "прегледи", които могат да бъдат намерени в youtube.

Авторът сравнява модули от различни поколения. Mono - с 2 шини, poly - с 3 шини. При преминаване от 2 към 3 шини, както и към стандартните сега 4 токови шини, ефективността на слънчевите клетки се увеличава с няколко процента. Следователно разликата в капацитета не се дължи на вида на кристала, а на производството и качеството на слънчевите клетки. Още повече, че при марката, която авторът "преглежда", източникът на слънчевите клетки е неизвестен, а от една партида до друга може да се използват клетки от различни производители.

Понякога можете да прочетете подобни "глупости" в интернет:

Силициевите поликристални батерии са най-ефективни при облачно време, тъй като абсорбират не само пряката слънчева радиация, но и дифузната светлина, която прониква през облаците. Това се дължи на факта, че в поликристалните клетки силициевите кристали са разположени по-скоро хаотично, отколкото подредено, което, от една страна, намалява ефективността на батерията при пряка слънчева светлина, а от друга страна, я намалява незначително при облачно време, характерно за разсеяното осветление.

Изследвания и най-нови разработки в областта на ефективността

Струва си да се подчертаят най-новите постижения в областта на ефективността и да се разгледат най-ефективните слънчеви клетки. Много от тях все още са в етап на теоретично разработване и не са напълно тествани в реални условия на работа.

Експерименталните модели са представени от следните производители:

• Sharp е произвела мостри на продукти с ефективност от около 44,4%. Нейните продукти все още са водещи в световен мащаб. Последните проекти са сложни, състоящи се от три слоя, и са отнели няколко години за разработване и тестване. Опростените модели все още работят с 37,9% ефективност, което в сравнение с конвенционалните системи е значителен технологичен пробив.
• Слънчеви панели, разработени в испанския изследователски институт IES. По време на тестовете те показаха ефективност от 32,6%. Такава висока ефективност е постигната чрез използването на двуслойни модули. Цената на продуктите е по-ниска от тази на други производители, но на този етап използването им в обикновени къщи не е икономически целесъобразно или осъществимо.

Слънчеви панели за дома

Производство на слънчеви панели

Инсталиране на слънчеви панели

Как производство на слънчеви панели с ръцете си

Слънчеви панели: алтернативна енергия

Видове слънчеви панели