Альтернативные источники энергии все больше набирают популярность среди обычных граждан, и это связано не только с ростом сознательности и борьбой за экологию, но и с постоянным ростом платежки за коммунальные услуги. Одним из самых перспективных источников альтернативной энергии является наше солнце. В этой статье я хочу вам рассказать о самых распространенных солнечных панелях, выполненных на основе кремния.
Существующие типы преобразователей
Классификация солнечных панелей выполняется по их конструктивным особенностям и типу фотоэлектрического слоя. По типу устройства различают:
1. Гибкие панели
2. Жесткие панели
Изначальная гегемония жестких панелей заканчивается и все больше фирм выпускают именно гибкие солнечные панели, которые очень легко смонтировать практически на любую поверхность.
А вот по типу фотоэлектрического слоя солнечные панели разделились следующим образом:
Далее поговорим о панелях, в основу которых положен именно кремний. Итак, начнем.
Панели на основе кремния и их характеристики
Это интересно. Сырьем для производства кремния солнечных панелей является самый обыкновенный кварцевый песок, который специальным образом размалывается в порошок. А этого сырья в России да и во всем мире предостаточно, что позволяет развивать эту отрасль практически безгранично.
Монокристалл (mono - Si)
Солнечную монокристаллическую панель очень легко определить по равномерному темно-синему цвету пластины. Ведь в производстве этих панелей участвует особо чистый кремний.
Стоимость такой панели самая высокая, но цена компенсируется самым высоким КПД, достигающим 25 %.
Столь высокая цена объясняется тем, что при производстве панели необходимо сориентировать все кристаллы кремния в одном направлении, а это сделать довольно трудно.
Важно. По своим физическим особенностям заявленную максимальную производительность такая пластина будет отдавать только при падении лучей солнца под прямым углом.
Это означает, что на крышу своего дома вы такую панель, конечно, сможете установить, но это будет крайне неправильное решение.
Для таких панелей необходимо еще специальное оборудование, которое будет поворачивать их, строго следуя за перемещением небесного светила.
К плюсам таких панелей можно отнести:
1. КПД на уровне 17-25 %.
2. Сравнительно небольшая площадь размещения (по сравнению с остальными видами, но об этом далее).
3. Заявленная эффективная генерация без существенной потери мощности равна 20 годам.
К минусам можно отнести следующие моменты:
1. Высокая стоимость, а в результате этого большой срок окупаемости.
2. Высокая чувствительность к загрязнению поверхности. Даже небольшой слой пыли может практически полностью остановить процесс выработки электричества.
3. Для получения максимального эффекта требуется монтаж на открытой местности и установка дополнительного вращательного механизма.
Поликристалл (multi - Si)
Поликристаллические кремниевые солнечные панели легко отличить по неравномерному по интенсивности синему окрасу, так как при его производстве уже нет необходимости в строгой ориентации кристалла, и элементы в нем располагаются в хаотичном порядке.
Такая разнонаправленность кристаллов не только удешевляет производство, но и позволяет сохранить КПД на уровне 12-18 % при рассеянном свете.
Так как такие панели не столь требовательны к ориентации по солнцу, то их вполне успешно размещают на крышах частных домовладений и промышленных зданий.
К плюсам таких панелей можно отнести следующие факторы:
1. Довольно высокий КПД при непрямом и рассеянном свете от солнца.
2. Стационарное размещение.
3. Более доступная цена по сравнению с монокристаллическими образцами.
4. Заявленное снижение эффективности через 20 лет составляет всего 20 %.
К минусам же относятся:
1. В сравнении с монокристаллом КПД всего лишь 12-18%
2. Исходя из расчета требуемой мощности, таких панелей потребуется больше для установки.
Поликристаллические солнечные панели все больше набирают популярность. Это объясняется более приемлемой ценой и развитием технологий, которые все больше повышают эффективность таких панелей.
Солнечные панели из аморфного кремния
Технология производства подобных солнечных панелей в корне отличается от технологий производств вышеописанных образцов. Суть процесса заключена в следующем:
В данном случае в качестве основного элемента применяется не чистый неметалл, а его гибрид, разогретые пары которого конденсируются на специально подготовленной подложке.
Такая технология резко снижает себестоимость конечного продукта.
КПД подобных панелей довольно низок и достигает всего лишь 12 %.
Технология производства позволяет выпускать солнечные панели как на жесткой основе, так и на гибкой подложке. По этой причине модули из аморфного кремния активно применяют в гибких тонкопленочных солнечных панелях.
Такие панели как нельзя лучше подходят для применения в северных широтах (где есть возможность использования больших площадей), так как их физико-химическая структура обеспечивает максимальное поглощение рассеянного света.
Плюсы и минусы аморфного кремния
К положительным сторонам можно отнести следующие:
1. Можно производить тончайшие гибкие панели
2. Высокий КПД при рассеянном освещении.
3. Возможность монтажа на любые изогнутые поверхности.
4. Сохраняют работоспособность при значительном нагреве.
5. Предельная простота конструкции, которая практически полностью исключает возможность поломки изделия.
6. При загрязнении рабочей поверхности производительность падает незначительно, по сравнению с выше рассмотренными образцами.
7. Срок службы при потере мощности в 20 % равен 25 годам.
К недостаткам можно отнести лишь то, что для расположения оборудования необходимой мощности требуется гораздо большие площади размещения (по сравнению с другими видами солнечных панелей).
Заключение
Это все, что я хотел вам рассказать о солнечных панелях, выполненных на основе кремния. Если вам понравилась статья, оцените ее лайком. Ну, а если вы хотите узнать о других оставшихся видах солнечных панелей, присоединяйтесь к нашему каналу. Спасибо за ваше драгоценное внимание!
