Благодаря используемой технологии фотоэлектрические элементы преобразуют энергию солнечного света в электричество. Они образуют солнечные генераторы, эксплуатация которых не требует затрат. Такие элементы используются в бытовой технике, но могут быть использованы и для создания домашней электростанции.
Современные тенденции привлекают внимание инвесторов к возобновляемым источникам энергии. Фотоэлектрические элементы, преобразующие солнечную энергию в электричество, позволяют снизить расходы, связанные с эксплуатацией здания.
1. Что такое фотоэлектрические элементы?
Фотоэлемент — это самая маленькая часть фотоэлектрической панели. Элементы из кристаллического кремния электрически соединены, ламинированы и образуют фотоэлектрический модуль. Процесс ламинирования модуля защищает его от вредных погодных условий, таких как влажность или ветер. Размещенные в подходящем месте, например, на крыше дома, они соединяются друг с другом, образуя солнечный генератор.
2. Фотоэлементы - устройство и принцип работы
Фотоэлектрический элемент состоит из двух слоев: один заряжен отрицательно, а другой - положительно. Солнечный свет, падающий на клетку, вызывает реакцию, в результате которой возникает электрический ток.
В элементах создается фотоэлектрическое явление, которое заключается в прямом преобразовании солнечного света в электричество. Солнечный свет, попадая на солнечные элементы, содержащие кристаллический кремний, создает напряжение между их верхним и нижним слоями (это называется разностью потенциалов). Одна ячейка способна генерировать около 2 Вт энергии. Для получения более высокого напряжения фотоэлектрические элементы подключаются последовательно и параллельно, образуя модули. Модуль размером до 1m2выдает напряжение от 30 до 200 Вт (пиковая мощность). Силу тока можно увеличить, подключив друг к другу несколько модулей.
3. Какова польза от фотоэлементов?
Фотоэлементы образуют фотоэлектрические панели, которые можно найти в повседневных устройствах, например, в калькуляторах или светофорах. Они даже используются для питания устройств космической техники.
Несколько лет назад панели использовались в ситуациях, когда было невозможно подключиться к традиционной электросети, например, в лодках, караванах или домах для отдыха. Перспектива использования фотоэлектрических панелей недавно изменилась в связи с политикой и действиями Европейского Союза в области возобновляемых источников энергии. Поэтому все чаще владельцы частных домов решаются на установку панелей этого типа. Домашняя фотоэлектрическая установка может на 100% удовлетворить потребность в электроэнергии.
4. Отличия фотоэлектрических панелей и солнечных коллекторов
Фотоэлектрические элементы довольно часто путают с солнечными коллекторами. Однако принципы их работы совершенно разные. Единственное, что у них общего, это то, что оба устройства улавливают солнечную энергию и обрабатывают ее.
Функция солнечных коллекторов - нагревать воду. Коллектор поглощает солнечные лучи и преобразует их в тепло, которое получает теплоноситель в установке. Хладагент течёт по змеевикам, расположенным в резервуаре для воды. Змеевик отдает тепло воде в баке. Коллекторы бывают двух типов: плоские и вакуумные. Прежде чем использовать солнечные коллекторы, лучше всего посоветоваться со специалистом, какой тип будет наиболее подходящим.
В случае фотоэлектрических панелей полученную энергию можно использовать любым способом. Неоспоримым преимуществом этих панелей является их универсальность. Полученную электроэнергию можно использовать для питания бытовой техники, отопления дома и нагрева воды. Кроме того, панели можно установить подальше от здания, на земле или на соседнем участке. При использовании соответствующего кабеля потери энергии будут небольшими.
5. Фотоэлементы - цена и окупаемость
Производители и специалисты подчеркивают, что срок службы всей фотоэлектрической системы составляет не менее 30 лет. Некоторые компании гарантируют срок службы своей продукции до 50 лет.
Стоимость всех инвестиций тесно связана с желаемой мощностью и местом установки. Система, производящая до 10 кВт энергии, располагается прямо на крыше. Более крупные установки устанавливаются на земле рядом со зданием. Большая часть затрат, связанных с установкой фотоэлектрических панелей, связана с оборудованием. Цена небольшой установки (до 10 кВт) составляет 150-500 тыс. руб. / кВт (т.е. за мощность, установленную в фотоэлектрических модулях). Одна панель с пиковой мощностью 250 Вт стоит порядка 10 тыс. руб. Устанавливая себе солнечную электростанцию Вы полностью или частично замещаете электроэнергию от центральных электросетей на солнечную, а значит перестаёте платить за неё. Срок окупаемости подобных систем от 3 до 8 лет (в зависимости от региона), но уже с первой минуты эксплуатации вы экономите свои деньги. Цены на энергоносители постоянно растут, поэтому весьма вероятно, что стоимость установки окупится раньше.
11 декабря 2019г. – Государственная Дума РФ приняла в третьем чтении поправки в Федеральный закон "Об электроэнергетике" в части развития микрогенерации, дающие возможность жителям частных домов самим обеспечивать себя электроэнергией и поставлять ее излишки в сеть.