Тэг: Устройство солнечных батарей

Солнечные батареи — устройство, типы, принцип работы

Воспользуемся термином из Википедии:
Солнечная батарея — объединение фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) — полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток, в отличие от солнечных коллекторов, производящих нагрев материала-теплоносителя.

Следует понимать разницу между солнечными батареями и солнечными коллекторами.
Первые вырабатывают электрическую энергию, вторые же - тепловую.

Разобрались?
Идём дальше.
Ниже на рисунке показано устройство типичного солнечного модуля.
По сути, это "слоёный пирог» из закалённого стекла, по прочности не уступающего лобовому стеклу автомобиля, рёбер жесткости, анода (положительного полюса или "плюса»), двух слоёв кремния, позволяющих осуществлять p-n переход (загуглите, кто не знает), и катода (металлической подложки).
Отсюда и пошло название "батарея", поскольку, как и в обычных аккумуляторах, есть положительный и отрицательный полюсы.
Главное отличие в том, что солнечная батарея, в отличие от химических аккумуляторов, не может накапливать энергию, а сразу её отдаёт потребителю.

Устройство солнечной батареи

Существует три основных типа солнечных батарей на кремниевой основе:
1) Монокристаллические
2) Понокристаллические
3) Аморфные (гибкие)

В монокристаллических модулях используется кремний очень высокой степени очистки (до 99,9%), КПД (коэффициент полезного действия) может доходить до 25% среди серийно выпускаемых решений, и до 38-45% для решений в космической отрасли.

Монокристаллический модуль

В поликристаллических же модулях используется и переработанный кремний, из-за чего в кристаллах возникают микродефекты. Поэтому КПД у поликристаллических панелей немного ниже — до 22-23% среди серийных решений. Однако, использование вторичного сырья позволяет уменьшить цену, по сравнению с первым типом до 20-30%. Сейчас этот тип батарей наиболее распространён и востребован на рынке. Именно его стоит приобретать по соотношению цена/качество.

Поликристаллический модуль

У нас остались аморфные солнечные батареи.
Для их производства используется аморфный кремний — так называемый, кремневодород.
Из-за этого КПД таких панелей ниже, в среднем, на 50%, в отличие от статичных собратьев.
Однако, у них есть свои преимущества, которые мы рассмотрим в дальнейших статьях.
Кстати, их производила, до недавнего времени, известная в узких кругах российская компания Hevel по устаревшей швейцарской технологии.

Модули компании Hevel из аморфного кремния

Ну что ж, это и есть основные типы солнечных батарей, которые сейчас представлены в многообразии на рынке. В дальнейшем, мы с вами подробно разберём не только теоретические основы по солнечной энергетике, а также научимся правильно выбирать солнечные батареи и сопутствующие элементы системы, производить простые расчёты и разбираться в рынке и существующих решениях.
Солнечного Вам настроения!

С уважением,
команда Solar Force