Солнечные батареи для дома виды: Трекеры — системы ориентации солнечных батарей

Содержание

Трекеры - системы ориентации солнечных батарей

Подробнее о солнечных модулях.

Наиболее распространенный и популярный вид солнечных батарей солнечные батареи из монокристаллического кремния.

Их получают литьем кристаллов кремния высокой чистоты, при котором расплав отвердевает при контакте с затравкой кристалла. В процессе охлаждения кремний постепенно застывает в форме цилиндрической отливки монокристалла диаметром 13 — 20 см, длина которого достигает 200 см. Получаемый таким образом слиток нарезается листочками толщиной 250 — 300 мкм. Такие элементы имеют более высокую эффективность по сравнению с элементами, вырабатываемыми другими способами, КПД достигает 19 %, благодаря особой ориентации атомов монокристалла, которая способствует росту подвижности электронов. Кремний пронизывает сетка из металлических электродов. Традиционно монокристаллические модули вставлены в алюминиевую рамку и закрыты противоударным стеклом. Цвет монокристаллических фото-элементов — темно-синий или черный.

Солнечные батареи надежны, долговечны (срок службы до 50 лет) и просты в установке, так как не содержат движущихся частей. Солнечные батареи можно использовать, где плохо работает обычное энергоснабжение и большое количество солнечных дней. Примеры применения солнечных батарей: на крышах домов для получения электричества, на уличных и садовых фонарях для освещения, подзарядка аккумуляторов, обеспечение электричеством оборудования на судах, раций, насосов, сигнализации и т.д. 

Солнечные панели из монокристаллических фотоэлектрических элементов более эффективны, но и более дороги в пересчете на ватт мощности. Их КПД, как правило, в диапазоне 14-18%. 

Обычно монокристаллические элементы имеют форму многоугольников, которыми трудно заполнить всю площадь панели без остатка. В результате удельная мощность солнечной батареи несколько ниже, чем удельная мощность отдельного ее элемента.

Солнечные батареи из мультикристаллического кремния 
Изготовление мультикристаллического кремния намного легче, чем монокристаллического. Мультикристаллический кремний как материал состоит из случайно собранных разных монокристаллических решеток кремния (срок службы 25 лет, КПД до 15%). Именно поэтому, мультикристаллические панели обычно предлагают дешевле.

Солнечные батареи из поликристаллического кремния

 
Альтернативой монокристаллического кремния является поликристаллический кремний. У него более низкая себестоимость. Кристаллы в нем ещё агрегатные, но имеют различную форму и ориентацию. Этот материал, по сравнению с темными монокристаллами, отличается ярко синим цветом. Совершенствование процесса производства элементов данного типа позволяет сегодня получать компоненты, характеристики которых лишь немного уступают по электрическим показателям монокристаллу. 

С помощью системы солнечных батарей можно: 

  • — освещать и снабжать электричеством жилые дома и дачи, школы, больницы, офисы, хозяйства, тепличные комплексы и др; 
  • — освещать парки, сады, дворы, шоссе и улицы; 
  • — обеспечивать электропитанием телекоммуникационное, медицинское оборудование; 
  • — снабжать энергией нефте- и газопроводы; 
  • — обеспечивать энергоснабжение подачи и опреснения воды; 
  • — производить зарядку мобильных телефонов и ноутбуков 
  •  
Рис.2 

Рис.3 

Тонкоплёночные батареи

Тонкопленочные технологии позволяют делать более дешевую по себестоимости производства панель. Это обстоятельство делает пленочные панели более привлекательными для строительства крупных «ферм» по выработке электричества из солнечного света, когда «солнечный фермер» ограничен не столько площадью земли, сколько стоимостью установки батареи. Возможна установка не только на крышу, но также на боковые поверхности здания. 

Тонкопленочные панели не требуют прямых солнечных лучей, работают при рассеянном излучении, благодаря чему суммарная вырабатываемая за год мощность больше на 10-15%, чем вырабатывают традиционные кристаллические солнечные панели. Тонкая пленка является намного более рентабельным способом производства энергии и может переиграть монокристаллы в областях с туманным, пасмурным климатом или в тех отраслях промышленности, которым свойственна запыленность воздуха или высокое содержание в нем иных макрочастиц. 

Тонкоплёночные панели в 95 % случаев используются для «он-грид» систем, генерирующих электроэнергию непосредственно в сеть. Для этих панелей необходимо использовать высоковольтные контроллеры и инверторы, не стыкующиеся с маломощными бытовыми системами.  

Хотя себестоимость тонкопленочных панелей невысокая, они занимают значительно бόльшую площадь (в 2,5 раза), чем моно- и поли-кристаллические панели. Из-за меньшего КПД. Тонкопленочные панели эффективно использовать в системах мощностью 10 кВт и более. Для построения небольших автономных или резервных систем электроснабжения используются монокристаллические и поликристаллические панели.

Солнечные батареи из аморфного кремния

Солнечные батареи из аморфного кремния обладают одним из самых низки КПД. Обычно его значения в пределах 6-8%. Однако среди всех кремниевых технологий фотоэлектрических преобразователей они вырабатывают самую дешевую электроэнергию. 

  
Рис.4

Солнечные батареи на основе теллуида кадмия  

Солнечные панели из теллурида кадмия (CdTe) создаются на основе пленочной технологии. Полупроводниковый слой наносят тонким слоем в несколько сотен микрометров. Эффективность элементов из теллурида кадмия невелика, КПД около 11%. Однако, в сравнении с кремниевыми панелями, ватт мощности этих батарей обходится на несколько десятков процентов дешевле. 

 
Рис.5.

Солнечные батареи на основе CIGS

Солнечные панели на основе CIGS. CIGS — это полупроводник, состоящий из меди, индия, галлия и селена. Этот тип солнечных батарей тоже выполнен по пленочной технологии, но в сравнении с панелями из теллурида кадмия обладает более высокой эффективностью, его КПД доходит до 15%. 

  
Рис.6

Потенциальные покупатели солнечных батарей часто задают себе вопрос, сможет ли тот или иной тип фотоэлектрических преобразователей обеспечить необходимую мощность всей системы. Здесь надо понимать, что эффективность солнечных батарей напрямую не влияет на количество вырабатываемой установкой энергии. 

Одинаковую мощность всей установки можно получить при помощи любых типов солнечных батарей, однако более эффективные фотоэлектрические преобразователи займут меньше места, для их размещения понадобится меньшая площадь. Например, если для получения одного киловатта электроэнергии потребуется около 8 кв.м. поверхности солнечной батареи на основе монокристаллического кремния, то панели из аморфного кремния займут уже около 20 кв.м. 

Приведенный пример, конечно же, не является абсолютным. На выработку электроэнергии фотоэлектрическими преобразователями влияет не только общая площадь солнечных панелей. Электрические параметры любой солнечной батареи определяются в так называемых стандартных условиях тестирования, а именно при интенсивности солнечного излучения 1000 Вт/кв.м. и рабочей температуре панели 25° C. 

В странах Центральной и Восточной Европы интенсивности солнечного излучения редко достигает номинального значения, поэтому даже в солнечные дни фотоэлектрические панели работают с недогрузкой. Может показаться, что и температура 25° C тоже встречается не так уж и часто. Однако речь о температуре солнечной панели, а не о температуре воздуха.  
В рамках общей тенденции снижения отдаваемой мощности с ростом рабочей температуры, каждый тип солнечных батарей ведет себя по-разному. Так у кремниевых элементов номинальная мощность падает с каждым градусом превышения номинальной температуры на 0,43-0,47%.В то же время элементы из теллурида кадмия теряют всего 0,25%.

рейтинг по КПД для дома и дачи

Новый мировой рекорд: эффективность солнечных батарей повысили до 29,15%

Научно-исследовательская группа Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) описала в журнале Science разработку тандемного солнечного элемента из перовскита и кремния. Его КПД составил 29,15%. На текущий момент — это новый мировой рекорд. Предыдущие показатели КПД были в районе 28%. Исследователи планируют довести эффективность тандемного солнечного элемента до 30% и даже превысить этот показатель.

Для солнечных элементов базовым материалом является кремний, а разработки с использованием перовскита (титаната кальция) ведутся параллельно. Ученые думают, что возможности перовскита еще не раскрыты и используя оба материала, они получают прирост эффективности.

Солнечные элементы, состоящие из двух полупроводников с различной шириной запрещенной зоны, способны демонстрировать высокую эффективность по сравнению с отдельными элементами, так как тандемные элементы полнее используют солнечный спектр. В частности, обычные кремниевые солнечные элементы главным образом эффективно преобразуют в электрическую энергию инфракрасную часть солнечного спектра, в то время как соединения перовскита могут эффективно преобразовывать видимую часть спектра, повышая КРД тандема.
Использование перовскита и кремния не увеличивает стоимость солнечных панелей.

Виды солнечных батарей

Современные солнечные комплексы работают на различных видах фотоэлектрических панелей, обладающих своими особенностями и параметрами. Все виды солнечных батарей создавались для достижения максимальной эффективности, производительности, получения стабильных и равномерных результатов. Несмотря на заметную разницу в показателях, все разновидности активно используются, демонстрируя свои лучшие качества в предлагаемых условиях.

Постоянные разработки новых образцов фотоэлектрических материалов привели к появлению большого количества солнечных панелей. В их число входят:

  • кремниевые, в т. ч. моно- и поликристаллические, аморфные виды
  • из теллурида кадмия
  • полупроводниковые панели из селена, индия, галлия и меди (CIGS)
  • полимерные модули

По механическим свойствам различают:

  • жесткие
  • гибкие (тонкопленочные)
  • одно- и двухсторонние панели

Все разновидности демонстрируют высокие эксплуатационные качества — они практически не требуют обслуживания, нуждаясь только в очистке рабочей поверхности от пыли, ухудшающей прием солнечной энергии фотоэлементами.

Кремниевые

Солнечные панели из кремния являются наиболее распространенными из всех видов. Технология их производства хорошо отработана, производители сумели добиться максимальной эффективности продукции, повторяемости результата. Все виды солнечных панелей, использующиеся в солнечных комплексах, делятся на три основные группы:

  • монокристаллические
  • поликристаллические
  • аморфные

Технология их производства заметно различается, общим признаком остается только базовый материал изготовления. Отличаются они и по эффективности, особенностям использования.

Однако, все разновидности кремниевых панелей лидируют среди альтернативных вариантов по производительности (моно- и поликристаллические) или стоимости (аморфные). Рассмотрим их внимательнее:

Монокристаллические

Среди всех существующих разработок наиболее эффективными являются монокристаллические кремниевые панели. Несмотря на довольно высокую цену, они востребованы и являются для пользователей наиболее предпочтительным вариантом. Особенность этих фотоэлектрических элементов в том, что они являются тонким срезом с единого кристалла кремния.

Технология выращивания состоит в опускании правильного эталонного кристалла малого размера в расплав кремния. Этот небольшой образец становится основой для роста большого кристалла, который, по достижении нужного размера, распиливают на тонкие пластинки. Форма близка к цилиндру, поэтому отдельные элементы имеют срезанные края.

По этому признаку, а также по цвету, монокристаллические панели легко отличить от любых других видов — они черные и по всей площади панели имеют металлические защитные крышки на точках соединения срезанных углов.

КПД таких модулей составляет 18-22 %, долговечность — около 25 лет (и более). Единственным недостатком считается высокая стоимость монокристаллов.

Поликристаллические

Поликристаллические элементы созданы для ускорения и удешевления производственного процесса. Выращивание монолитного кристалла — длительный и дорогостоящий процесс, что отрицательно отражается на себестоимости.

Поликристаллические панели делают из отливки, полученной после розлива расплавленного кремния в формы. Застывшую массу разрезают на тонкие пластинки, которые и становятся основой для панелей. Их

КПД составляет 12-18 %, цена ниже примерно на 20 %. Внешне поликристаллические панели легко отличить по синему цвету и отсутствию каких-либо дополнительных элементов.

Дешевизна и относительно высокие технические характеристики сделали поликристаллические элементы наиболее распространенными среди всех остальных видов. Особенностью, увеличивающей возможности модулей, является способность вырабатывать электроэнергию в пасмурную погоду. Это подходит для многих северных регионов или районов с малым количеством солнечных дней.

Различия моно- и поликристаллических панелей

Основная разница между этими разновидностями состоит в ориентации микрочастиц кремния. В монокристалле они все направлены в одну сторону и способны с максимальной эффективностью получать солнечную энергию. У поликристаллов элементы расположены хаотично, что снижает общую производительность.

Этим же объясняется их способность работать в пасмурную погоду — есть примерно равное количество элементов, оптимальным образом расположенных к свету любой направленности. У монокристалла изменение положения лучей сразу снижает выработку энергии у всей панели. Поэтому для регионов с низкой инсоляцией выбор поликристаллических панелей будет более оправданным и эффективным.

Аморфные

Эти панели сочетают в себе и достоинства, и недостатки жестких кремниевых образцов. Они изготавливаются методом напыления на гибкую основу слоя кремния. Это делает панель гибкой и способной к установке на рельефную поверхность. В результате появляется возможность получать энергию в течение для в более равномерном и стабильном режиме.

Их КПД составляет всего 5-6 %, но работоспособность значительно выше — только аморфные панели начинают давать энергию в условиях слабой освещенности, когда моно- и поликристаллические элементы еще не готовы к работе.

Современные аморфные панели третьего поколения способны развивать КПД до 12 %, но их цена пока слишком велика для такой эффективности. Основная особенность этих элементов состоит в хорошей производительности при высокой температуре среды. Кроме этого, на производство уходит всего 10 % кремния, что значительно снижает себестоимость.

Пленочные

Известно, что кремний плохо поглощает солнечный свет в инфракрасном диапазоне. Это заметно снижает производительность и эффективность панелей. Пленочные типы солнечных панелей создавались для того, чтобы устранить этот недостаток. Они изготовлены из арсенида галлия, теллурида кадмия или селенидов меди, галлия, индия. Эти материалы хорошо поглощают энергию солнца во всех диапазонах, причем, толщина слоя может составлять всего несколько микрон против 100-300 мкм для кремниевых образцов.

Пленочные панели представляют собой два слоя гибкой прозрачной основы, между которыми напылены те или иные материалы. В среднем, КПД пленочных модулей не превышает 11-13 %, но в некоторых случаях отмечается 18 и даже 20 %.

Производство пока находится в начальной стадии. Виной этого является недостаток индия, сложности работы с галлием и другие технологические проблемы.

Полимерные

Дороговизна и прочие недостатки кремниевых солнечных панелей вызвали рост разработок, призванных решить существующие проблемы, снизить цены и улучшить качество модулей. Одним из наиболее перспективных направлений считаются полимерные солнечные батареи.

Они состоят из слоя специального полимера, нанесенного на гибкую основу, и алюминиевых токопроводящих дорожек. Эти панели обладают заметными преимуществами:

  • компактность
  • малый вес и размер
  • гибкая структура позволяет монтировать на рельефные поверхности
  • сравнительно низкая себестоимость

Основным недостатком полимерных панелей долгое время считалась низкая эффективность. Однако, в последнее время состоялся ряд открытий, сделанных учеными из разных стран. В результате удалось повысить показатели модулей до вполне конкуреноспособных значений.

Сегодня полимерные типы солнечных батарей демонстрируют КПД 6,5 % при относительно низкой освещенности поверхности.

Лидерами в производстве этих фотоэлектрических элементов являются датские производители. В целом, промышленное производство пока находится в зачаточном состоянии, но, с увеличением качества и эффективности, количество изготовителей резко возрастет.

Фотосенсибилизированные

В настоящее время эти изделия являются лишь опытными образцами, прототипами промышленных панелей. Основным элементом является т. н. ячейка Гретцеля, которая представляет собой стеклянную проводящую колбу, заполненную красителем.

Он нужен для более активного поглощения света и является непосредственной средой выработки энергии. При поглощении солнечных лучей происходит возбуждение одного из электронов молекулы красителя. Он проходит через несколько стадий и попадает на второй электрод, образуя электрический ток. Одновременно происходит процесс восстановления молекулы и новый цикл перехода электронов.

Считается, что панели этого типа в недалеком будущем смогут заменить кремниевые образцы. Пока они находятся в стадии отработки технологии и совершенствования конструкции, но работы ведутся весьма активно и успешно.

Концентрационные солнечные модули

Эти системы не вырабатывают ток, производя лишь тепловую энергию. Они используются для нагрева теплоносителя и подачи его в отопительный контур. Существует несколько разновидностей, но принцип действия всегда один — нагрев черной емкости с водой.

Для защиты от внешней температуры используется прозрачная защитная крышка. Есть вакуумные системы, представляющие собой двойные колбы, между которыми откачан воздух. Они способны греть воду даже при отрицательных наружных температурах, но очень хрупкие и не подлежат восстановлению.

Есть модули, в которых солнечный свет концентрируется параболическим зеркалом. В его фокус помещается резервуар с теплоносителем. Который нагревается в проточном режиме. Этот способ эффективен, но требует большого пространства и дорогостоящего зеркала.

Сравнение: виды солнечных панелей и их КПД

Сравним показатели панелей разных видов:

  • кремниевые — 6-8 % (аморфные), 12-18 % (поликристаллические), 18-22 % (монокристаллические)
  • аморфные — 8-12 %
  • пленочные — 11-13 % (отдельные панели показывают КПД 15 %)
  • полимерные — 6-8 %
  • фотосенсибилизированные — до 10 % (расчетные значения — 33 %)

Необходимо учитывать, что появление более эффективных образцов — вопрос совсем небольшого времени. Уже сегодня есть разработки, достигающие 44 %, хотя их стоимость пока слишком велика. Производители и ученые постоянно работают над увеличением выработки энергии панелями разных видов.

Самые эффективные солнечные батареи

Самыми эффективными признают монокристаллические панели, которые могут демонстрировать КПД до 22 %. Это промышленные образцы, которые есть в продаже.

Опытные экземпляры значительно эффективнее. Но их пока нельзя приобрести. Поэтому рассматривать возможности солнечных батарей следует только у доступных разновидностей. На втором месте находятся поликристаллические панели и некоторые модели пленочных модулей. Остальные виды пока отстают, но процесс доводки их возможностей ведется непрерывно.

Видео: опыт использования и отзывы

Цены на солнечные батареи и где купить?

Сравнительный обзор различных видов солнечных батарей

Альтернативная энергетика максимально развивается в Европе, показывая результатами свою перспективность. Появляются новые виды солнечных батарей, повышается их КПД.

При желании обеспечить работу промышленного здания или жилого помещения за счет энергии солнца, необходимо предварительно узнать об отличиях оборудования, понять, какие солнечные панели подходят под климатические условия определенного региона.

Мы поможем разобраться в этом вопросе. В статье рассмотрен принцип работы фотоэлектрических преобразователей, приведен обзор разных видов солнечных батарей с указанием их характеристик, преимуществ и недостатков. Ознакомившись с материалом, вы сможете сделать правильный выбор для обустройства эффективной гелиосистемы.

Содержание статьи:

Принцип работы солнечных панелей

Подавляющее большинство солнечных панелей являются в физическом смысле фотоэлектрическими преобразователями. Электрогенерирующий эффект возникает в месте полупроводникового p-n перехода.

Именно кремниевые пластины составляют основу себестоимости солнечных панелей, но при их использовании в качестве круглосуточного источника электроэнергии придется дополнительно купить дорогостоящие аккумуляторные батареи

Панель состоит из двух кремниевых пластин с различными свойствами. Под действием света в одной из них возникает недостаток электронов, а в другой – их избыток. Каждая пластина имеет токоотводящие полоски из меди, которые подсоединяются к преобразователям напряжения.

Промышленная солнечная панель состоит из множества ламинированных фотоэлектрических ячеек, скрепленных между собой и закрепленных на гибкой или жесткой подложке.

КПД оборудования зависит во многом от чистоты кремния и ориентации его кристаллов. Именно эти параметры пытаются улучшить инженеры последние десятилетия. Основной проблемой при этом является высокая стоимость процессов, которые лежат в основе очищения кремния и расположения кристаллов в одном направлении на всей панели.

Ежегодно максимальные КПД различных солнечных панелей изменяются в большую сторону, потому что в исследования новых фотогальванических материалов вкладываются миллиарды долларов (+)

Полупроводники фотоэлектрических преобразователей могут изготавливаться не только из кремния, но и из других материалов – при этом не изменяется.

Типы фотоэлектрических преобразователей

Классифицируют промышленные солнечные панели по их конструкционным особенностям и типу рабочего фотоэлектрического слоя.

Различают такие виды батарей по типу устройства:

  • ;
  • жесткие модули.

Гибкие тонкопленочные панели постепенно занимают всё большую нишу на рынке благодаря своей монтажной универсальности, ведь установить их можно на большинстве поверхностей с разнообразными архитектурными формами.

Реальные характеристики солнечных панелей обычно ниже, чем указанные в инструкции. Поэтому перед их установкой дома желательно самому увидеть похожий реализованный проект

По типу рабочего фотоэлектрического слоя солнечные батареи разделяются на такие разновидности:

  1. Кремниевые: монокристаллические, поликристаллические, аморфные.
  2. Теллурий-кадмиевые.
  3. На основе селенида индия- меди-галлия.
  4. Полимерные.
  5. Органические.
  6. На основе арсенида галлия.
  7. Комбинированные и многослойные.

Интерес для широкого потребителя представляют не все типы солнечных панелей, а только лишь первые два кристаллических подвида.

Хотя некоторые другие типы панелей и имеют большие КПД, но из-за высокой стоимости они не получили широкого распространения.

Галерея изображений

Фото из

Массив монокристаллических солнечных фотоэлементов

Солнечная панель на основе поликристаллов кремния

Солнечная панель в виде пленки

Фотогальванические элементы из селенида индия-меди-галлия

Фотоэлемент на основе арсенида галлия

Солнечные панели со слоем теллурида кадмия

Производство органических солнечных панелей

Солнечная батарея из полиэфира

Кремниевые фотоэлектрические элементы довольно чувствительны к нагреву. Базовая температура для измерения электрогенерации составляет 25°C. При её повышении на один градус эффективность панелей снижается на 0,45-0,5%.

Далее будут подробно рассмотрены солнечные панели, которые представляют наибольший потребительский интерес.

Характеристики панелей на основе кремния

Кремний для солнечных батарей изготавливают из кварцевого порошка – размолотых кристаллов кварца. Богатейшие залежи сырья есть в Западной Сибири и Среднем Урале, поэтому перспективы данного направления солнечной энергетики практически безграничны.

Даже сейчас кристаллические и аморфные кремниевые панели занимают уже более 80% рынка. Поэтому стоит рассмотреть их более подробно.

Монокристаллические кремниевые панели

Современные монокристаллические кремниевые пластины (mono-Si) имеют равномерный темно-синий цвет по всей поверхности. Для их производства используется наиболее чистый кремний. Монокристаллические фотоэлементы среди всех кремниевых пластин имеют самую высокую цену, но обеспечивают и наилучший КПД.

Большие монокристаллические солнечные панели с поворотными механизмами идеально вписываются в пустынные пейзажи. Там обеспечиваются условия для максимальной производительности

Высокая стоимость производства обусловлена сложностью ориентации всех кристаллов кремния в одном направлении. Из-за таких физических свойств рабочего слоя максимальный КПД обеспечивается только лишь при перпендикулярном падении солнечных лучей на поверхность пластины.

Монокристаллические батареи требуют дополнительного оборудования, которое автоматически поворачивает их в течение дня, чтобы плоскость панелей была максимально перпендикулярна солнечным лучам.

Слои кремния с односторонне ориентированными кристаллами вырезаются из цилиндрического бруска металла, поэтому готовые фотоэлектрические блоки имеют вид закруглённого по углам квадрата.

К преимуществам монокристаллических кремниевых батарей относят:

  1. Высокий КПД со значением 17-25%.
  2. Компактность – меньшая площадь размещения оборудования из расчета на единицу мощности, в сравнении с поликристаллическими кремниевыми панелями.
  3. Долговечность – достаточная эффективность генерации электроэнергии обеспечивается до 25 лет.

Недостатков у таких батарей всего два:

  1. Высокая стоимость и длительная окупаемость.
  2. Чувствительность к загрязнению. Пыль рассеивает свет, поэтому у покрытых ею солнечных панелей резко снижается КПД.

Из-за потребности в прямых солнечных лучах монокристаллические в основном на открытых площадках или на высоте. Чем ближе местность к экватору и чем больше в ней солнечных дней, тем более предпочтительна установка именно этого типа фотоэлектрических элементов.

Поликристаллические солнечные батареи

Поликристаллические кремниевые панели (multi-Si) имеют неравномерный по интенсивности синий окрас из-за разносторонней ориентированности кристаллов. Чистота кремния, используемого при их производстве, несколько ниже, чем у монокристаллических аналогов.

Разнонаправленность кристаллов обеспечивает высокий КПД при рассеянном свете – 12-18%. Он ниже, чем в однонаправленных кристаллах, но в условиях пасмурной погоды такие панели оказываются более эффективны.

Неоднородность материала приводит и к снижению себестоимости производства кремния. Очищенный металл для поликристаллических солнечных панелей без особых ухищрений заливается в формы.

На производстве используются специальные технические приемы для формирования кристаллов, однако их направленность не контролируется. После остывания кремний нарезают слоями и обрабатывают по специальному алгоритму.

Поликристаллические панели не требуют постоянной ориентации в сторону солнца, поэтому для их размещения активно используются крыши домов и промышленных зданий.

Днем при легкой облачности преимуществ солнечных панелей из аморфного кремния заметно не будет, их достоинства раскрываются только при плотных тучах или в тени (+)

К достоинствам солнечных батарей с разнонаправленными кристаллами относят:

  1. Высокая эффективность в условиях рассеянного света.
  2. Возможность стационарного монтажа на крышах зданий.
  3. Меньшая стоимость по сравнению с монокристаллическими панелями.
  4. Длительность эксплуатации – падение эффективности через 20 лет эксплуатации составляет всего 15-20%.

Недостатки у поликристаллических панелей также имеются:

  1. Пониженный КПД со значением 12-18%.
  2. Относительная громоздкость – требуется больше пространства для установки из расчета на единицу мощности в сравнении с монокристаллическими аналогами.

Поликристаллические солнечные панели завоевывают всё большую рыночную долю среди других кремниевых батарей. Это обеспечивается широкими потенциальными возможностями для удешевления стоимости их производства. Ежегодно увеличивается и КПД таких панелей, стремительно приближаясь к 20% у массовых продуктов.

Солнечные панели из аморфного кремния

Механизм производства солнечных панелей из аморфного кремния принципиально отличается от изготовления кристаллических фотоэлектрических элементов. Здесь используется не чистый неметалл, а его гидрид, горячие пары которого осаждаются на подложку.

В результате такой технологии классические кристаллы не образуются, а затраты на производство резко снижаются.

Фотоэлементы из осажденного аморфного кремния можно закреплять как на гибкой полимерной подложке, так и на жестком стеклянном листе

На данный момент существует уже три поколения панелей из аморфного кремния, в каждом из которых заметно повышается КПД. Если первые фотоэлектрические модули имели эффективность 4-5%, то сейчас на рынке массово продаются модели второго поколения с КПД 8-9%.

Аморфные панели последней разработки имеют эффективность до 12% и уже начинают появляться в продаже, но они пока ещё достаточно дорогие.

За счет особенностей данной производственной технологии, создать слой кремния можно как на жесткой, так и на гибкой подложке. Из-за этого модули из аморфного кремния активно используются в гибких тонкоплёночных солнечных модулях. Но варианты с эластичной подложкой стоят намного дороже.

Физико-химическая структура аморфного кремния позволяет максимально поглощать фотоны слабого рассеянного света для генерации электроэнергии. Поэтому такие панели удобны для применения в северных районах с большими свободными площадями.

Не снижается эффективность батарей на основе аморфного кремния и при высокой температуре, хотя они и уступают по этому параметру панелям из арсенида галлия.

При одинаковой стоимости оборудования солнечные панели из гидрида кремния показывают большую производительность, чем их моно- и поликристаллические аналоги (+)

Подытоживая, можно указать такие преимущества аморфных солнечных панелей:

  1. Универсальность – возможность изготовления гибких и тонких панелей, монтаж батарей на любые архитектурные формы.
  2. Высокий КПД при рассеянном свете.
  3. Стабильная работа при высоких температурах.
  4. Простота и надежность конструкции. Такие панели практически не ломаются.
  5. Сохранение работоспособности в сложных условиях – меньшее падение производительности при запыленности поверхности, чем у кристаллических аналогов

Срок службы таких фотоэлектрических элементов, начиная со второго поколения, составляет 20-25 лет при падении мощности в 15-20%. К недостаткам панелей из аморфного кремния можно отнести лишь потребность в бо́льших площадях для размещения оборудования требуемой мощности.

Обзор бескремниевых устройств

Некоторые солнечные панели, изготовленные с применением редких и дорогостоящих металлов, имеют КПД более 30%. Они в разы дороже своих кремниевых аналогов, но всё-таки заняли высокотехнологичную торговую нишу, благодаря своим особенным характеристикам.

Солнечные панели из редких металлов

Существует несколько типов солнечных панелей из редких металлов, и не все они имеют КПД выше, чем у монокристаллических кремниевых модулей.

Однако способность работать в экстремальных условиях позволяет производителям таких солнечных панелей выпускать конкурентоспособную продукцию и проводить дальнейшие исследования.

Панели из теллурида кадмия активно используются при облицовке зданий в экваториальных и аравийских странах, где их поверхность нагревается днем до 70-80 градусов

Основными сплавами, применяемыми для изготовления фотоэлектрических элементов, являются теллурид кадмия (CdTe), селенид индия- меди-галлия (CIGS) и селенид индия-меди (CIS).

Кадмий – токсический металл, а индий, галлий и теллур являются довольно редкими и дорогостоящими, поэтому массовое производство солнечных панелей на их основе даже теоретически невозможно.

КПД таких панелей находится на уровне 25-35%, хотя в исключительных случаях может доходить до 40%. Ранее их применяли в основном в космической отрасли, а сейчас появилось новое перспективное направление.

Из-за стабильной работы фотоэлементов из редких металлов при температурах 130-150°C их используют в солнечных тепловых электростанциях. При этом лучи солнца от десятков или сотен зеркал концентрируются на небольшой панели, которая одновременно генерирует электроэнергию и обеспечивает передачу тепловой энергии водяному теплообменнику.

В результате нагрева воды образуется пар, который заставляет вращаться турбину и генерировать электроэнергию. Таким образом солнечная энергия преобразуется в электрическую одновременно двумя путями с максимальной эффективностью.

Полимерные и органические аналоги

Фотоэлектрические модули на основе органических и полимерных соединений начали разрабатывать только в последнем десятилетии, но исследователи уже добились значительных успехов. Наибольший прогресс демонстрирует европейская компания Heliatek, которая уже оснастила органическими солнечными панелями несколько высотных зданий.

Толщина её рулонной пленочной конструкции типа HeliaFilm составляет всего 1 мм.

При производстве полимерных панелей используются такие вещества, как углеродные фуллерены, фталоцианин меди, полифенилен и другие. КПД таких фотоэлементов уже достигает 14-15%, а стоимость производства в разы меньше, чем кристаллических солнечных панелей.

Остро стоит вопрос срока деградации органического рабочего слоя. Пока что достоверно подтвердить уровень его КПД через несколько лет эксплуатации не представляется возможным.

Преимуществами органических солнечных панелей являются:

  • возможность экологически безопасной утилизации;
  • дешевизна производства;
  • гибкая конструкция.

К недостаткам таких фотоэлементов можно отнести относительно низкий КПД и отсутствие достоверной информации о сроках стабильной работы панелей. Возможно, что через 5-10 лет все минусы органических солнечных фотоэлементов исчезнут, и они станут серьезными конкурентами для кремниевых пластин.

Какую солнечную панель выбрать?

Выбор солнечных панелей для загородных домов на широте 45-60° не труден. Здесь стоит рассматривать лишь два варианта: поликристаллические и монокристаллические кремниевые панели.

При дефиците места предпочтение лучше отдать более эффективным моделям с односторонней ориентацией кристаллов, при неограниченной площади рекомендуется приобрести поликристаллические батареи.

Ориентироваться на прогнозы аналитических компаний развития рынка солнечных панелей не стоит, ведь лучшие их образцы, возможно, ещё не изобретены

Выбирать конкретного производителя, требуемую мощность и дополнительное оборудование лучше при участии менеджеров компаний, занимающихся продажей и установкой такого оборудования. Следует знать, что качество и цена фотоэлектрических модулей у крупнейших производителей отличаются мало.

Следует учитывать, что при заказе комплекта оборудования «под ключ», стоимость самих солнечных панелей будет составлять всего лишь 30-40% от общей суммы. Сроки окупаемости таких проектов составляют 5-10 лет, и зависят от уровня энергопотребления и возможности продажи излишков электроэнергии в городскую сеть.

Некоторые мастера предпочитают собирать солнечные батареи собственноручно. На нашем сайте есть статьи с подробным описанием технологии изготовления таких панелей, их подключению и обустройству отопительных гелиосистем .

Советуем ознакомиться:

Выводы и полезное видео по теме

Представленные видеоролики показывают работу различных солнечных панелей в реальных условиях. Также они помогут разобраться в вопросах выбора сопутствующего оборудования.

Правила выбора солнечных панелей и сопутствующего оборудования:

Виды солнечных панелей:

Тестирование монокристаллической и поликристаллической панелей:

Для населения и небольших промышленных объектов реальной альтернативы кристаллическим кремниевым панелям пока что нет. Но темпы разработки новых типов солнечных батарей позволяют надеяться, что скоро энергия солнца станет главным источником электроэнергии во многих загородных домах.

Всем заинтересованным в вопросе выбора и использования солнечных батарей предлагаем оставлять комментарии, задавать вопросы и участвовать в обсуждениях. Форма для связи расположена в нижнем блоке.

Виды солнечных батарей: сравнение и их отличия

Сейчас доступен такой вид альтернативной энергии, как солнечная. При помощи размещения специальных солнечных батарей можно получать электричество, которое полностью сможет покрыть все ваши энергозатраты. Но здесь одной батареи будет недостаточно, понадобится целая система. Количество панелей зависит от их мощности, типа и потребляемого количества энергии. Перед тем как обзавестись собственной солнечной электростанцией, ознакомьтесь с видами солнечных батарей и выберите для себя оптимальный.

Содержание статьи

Что такое солнечная батарея

Главная задача солнечной батареи – это преобразовать солнечный свет в электроэнергию. То есть за счет установки нескольких конструкций можно обеспечить дом током, не прибегая к использованию общей электросети. Солнечные панели являются экологически чистым способом преобразования света в ток, при этом они выдают самый высокий показатель эффективности в отличие от других альтернативных источников энергии.

Солнечные батареи – это специальные модули с фотоэлементами, которые могут захватывать солнечную радиацию и при помощи полупроводниковых устройств на выходе давать электроэнергию с напряжением 220В.

Панель представлена в виде прямоугольника. Размер панели схож с шифером. Это самый распространенный тип. На ней размещено 36 элементов, которые покрыты фотопленкой или стеклом. При помощи соединения и специальных туннелей свободные электроны, которые образуются под действием солнечного света, передвигаются и накапливаются в виде постоянного тока в аккумуляторе. Когда там собирается необходимое количество тока, он при помощи инвертора перерабатывается на переменный с нужным напряжением 220В. Но, чтобы обеспечить дом электроэнергией полностью или частично, понадобится несколько таких солнечных панелей. Важным элементом системы являются крепления для солнечных панелей.

Виды кремниевых батарей

Наиболее популярными являются кремниевые батареи. Они отличаются долговечностью и качественной работой. Их различают два вида: монокристаллические и поликристаллические.

Монокристаллические

Такой вид батарей относится к самым дорогостоящим, потому что они изготавливаются из высококачественных материалов при соблюдении сложного технологического процесса. Главным материалом служит слой из специально выращенных кристаллов кремния. Готовые панели представляют собой бруски с кремниевой решеткой темно-синего цвета с закругленными краями. В процессе производства модуль разрезают на более тонкие пластины.

В результате использования качественного сырья и сложного процесса производства кремниевые монокристаллические панели достигают наивысших показателей производительности (КПД до 25%), а также отличаются длительным сроком эксплуатации с минимальным процентом деградации (около 5% за 25 лет). Высокий показатель эффективности достигается за счет использования всей поверхности модуля, даже захватывая рассеянный солнечный свет.

Несмотря на дороговизну монокристаллических конструкций, они быстрее себя окупают. Кроме того, из-за высокой мощности и производительности их можно использовать в меньшем количестве, тем самым экономя на площади. Однако нужно постоянно за ними ухаживать, так как малейшее загрязнение или затемнение приводит к существенному снижению выработки.

Поликристаллические

В производстве поликристаллических модулей участвует несколько кристаллов. По своим качествам они уступают монокристаллическим. Во-первых, это связано с использованием низкокачественного кремния, а во-вторых, с более простым процессом производства. В их основу заложен материал, который получен при переработке непригодных монокристаллических батарей и залит в формы, поэтому батареи имеют неоднородный цвет синего оттенка.

В результате использования более дешевого сырья цена на поликристаллическую батарею ниже на 15-20%, но это сказывается и на общей эффективности. КПД поликристаллических модулей при соблюдении правил эксплуатации не превышает 18%.

Солнечные панели из поликристаллов довольно тонкие, но ввиду меньшей производительности их потребуется больше, чтобы обеспечить себя необходимым количеством энергии. Но, несмотря на существенные минусы, поликристаллические солнечные батареи пользуются большой популярностью. Это связано с тем, что они менее прихотливы к захватыванию солнечного света и работают с большей отдачей в пасмурную погоду. Кроме того, с каждым годом инженеры работают над повышением величины КПД поликристаллических модулей, что в скором времени приблизит их к показателю 20-22%.

Виды пленочных батарей

Теперь рассмотрим виды солнечных батарей пленочного типа. Пленочная панель достаточно недавно появилась в сфере получения альтернативной солнечной энергии. На сегодняшний день они не пользуются большой популярностью, в том числе и из-за высокой стоимости, но имеют свои преимущества. Они бывают нескольких типов. Рассмотрим каждый из них: на основе теллурида кадмия и на основе Cigs.

На основе теллурида кадмия

Первый тип пленочной солнечной панели произведен на основе теллурида кадмия. Данное решение оправдано высоким уровнем поглощения кадмием солнечного света. Еще несколько десятков лет назад кадмий активно применялся в космосе, но никак не для домашнего использования, потому что он обладает высокой степенью ядовитости. Но при пользовании солнечными панелями он не составляет угрозы для человеческого здоровья. Все испарения, полученные при его активации солнечной радиацией, уходят в атмосферу.

Эффективность работы солнечных батарей на основе кадмия предельно мала, всего 10%. Поэтому ввиду их высокой стоимости, использования вредных материалов и низкой выработки они не пользуются широким спросом.

На основе CIGS

Вторым представителем пленочных солнечных батарей выступают панели на основе использования CIGS. Это полупроводник, который состоит из таких элементов как галлий, медь, индий и селен. Они имеют схожую структуру с кадмиевыми панелями, гибкие и отличаются широким способом применения. Солнечная панель на основе полупроводника CIGS используется в космических спутниках, при производстве жидкокристаллических мониторов или в качестве портативных туристических приспособлений для получения энергии.

Пленочная панель на основе галлия – это новое направление в сфере источников питания. В отличие от кадмиевых батарей эффективность их работы достаточно высока, от 15 до 20%, поэтому они составляют прямую конкуренцию монокристаллическим батареям. Если научно-исследовательским центрам удастся снизить себестоимость производства таких панелей, то они смогут стать лидерами на рынке данной продукции.

Амфорные батареи

Еще одним типом солнечных батарей являются амфорные модули. Такая солнечная батарея производится из амфорного кремния и отличается от стандартных кремниевых батарей способом изготовления. Здесь используется не чистое сырье, а его гибрид, а если быть точнее, то горячие пары, которые осаждают подложку. Принцип напоминает больше производство пленочных батарей. Результатом подобной работы становятся готовые солнечные панели, однако при этом не нужно выращивать кристаллы, что резко сокращает и время, и затраты на производство. Основным материалом выступает силан.

Сегодня на рынке солнечных панелей амфорные модули представлены тремя поколениями. Основная разница между панелями заключается в эффективности их работы. Если первый вариант солнечной панели был выпущен с заявленными характеристиками КПД максимум 5%, второе поколение достигло 9%, то на сегодняшний день их показатель уже равняется 12%. Они не такие распространенные, так как остаются в цене предельно дорогими, но при этом уступают в производительности кремниевым солнечным панелям.

Особым достижением работы амфорной солнечной батареи считается ее возможность работать с заявленным процентом КПД даже при сильно высокой температуре и нагревании поверхности, что другим батареям не свойственно.

Особые характеристики амфорных батарей:

  • Возможность применять гибкую панель на любых участках, строениях или архитектурных объектах.
  • Стабильная работа при критически высоких показателях температуры.
  • Долгий срок службы – до 25 лет.
  • Невысокий процент КПД.
  • Лучшая производительность наравне с другими панелями при рассеянном солнечном свете.

Если обратиться к практике, то батарея из амфорного кремния активно используется в качестве тонких пленочных модулей. Это связано с особенностью производственного процесса, где в результате получается панель на гибкой, а не на твердой подложке. Как бы ни казалось странным, амфорные батареи стоят дороже, особенно за счет своей эластичной структуры. Наибольший спрос на них в северных районах, так как благодаря физико-химическому составу модулей им свойственно поглощать солнечную энергию даже при слабом рассеянном свете.

После описания всех видов солнечных панелей остается только сделать вывод, какие модули лучше всего выполняют функцию выработки электроэнергии. Дать однозначный ответ нельзя, потому что необходимо отталкиваться от финансовых возможностей и от желаемой мощности солнечной батареи. Первое место специалисты отдают монокристаллическим панелям ввиду их высокой эффективности и долгого срока службы, однако данный показатель не всегда является значимым. Здесь важно оценить все технические характеристики работы панелей в комплексе, а также сопоставить их стоимость.

Солнечные батареи для дома - принцип действия и разновидности (85 фото)

Каждый обыватель мечтает об экономии электрической энергии. В качестве её альтернативы можно рассмотреть вариант использования энергии солнца, о перевоплощении которой в электричество позаботится солнечная батарея для дома, как на фото.

Принцип действия батареи

Солнечная батарея — устройство генерации постоянного тока, располагается на крыше дома. К нему подключаются аккумуляторные батареи с датчиком контроля заряда и инверторами, преобразующими ток постоянный в переменный.

Фотоэлементы, расположенные на панельном устройстве, трансформируют энергию солнца в электричество. Все фотоэлементы подключаются параллельным и последовательным способами в единое целое, в результате этого вырабатывается некоторое количество энергоресурса.

Параллельный способ подключения производит ток, а последовательный – напряжение.

Эффективное функционирование батареи без сбоев возможно благодаря объединению двух способов в единый механизм. Диоды используются в скреплении деталей панели, чтобы не было перегрева и разрядки аккумуляторов.

Контроллер заряда, которым оснащен аккумулятор, способен собирать и сохранять энергию от солнечной батареи. Резистор, подключенный к батарее, обеспечит возможное повреждение системы в целом.

Инвентор необходим для пропуска переменного тока из батареи, чтобы использовать его в быту. Возможно, для освещения дома. Установку солнечных батарей можно произвести своими руками или воспользоваться услугами профессионалов.

Составляющие батареи

Основными составляющими системы являются:

  • Солнечная панель, которая непосредственно принимает излучение солнца.
  • Датчик контроля заряда, стабилизирующий функциональность системы и способствующий увеличению эффективности производства электричества.
  • Аккумуляторы, благодаря которым сохраняется выработанная электроэнергия.
  • Инвертор, преобразующий ток из одного вида в другой, используемый различными электрическими приборами.

Положительные качества и недостатки

Достоинствами солнечной батареи для частного дома являются:

  • отсутствие финансовых вложений в период работы;
  • долгий срок службы;
  • использование неиссякаемого источника энергии – солнечного излучения;
  • отсутствие потребности в техобслуживании;
  • не создает шумов при работе;
  • необходимый показатель КПД;
  • экологичность в применении.

К недостаткам можно отнести:

  • зависимость от солнца.
  • внушительную стоимость системы.
  • необходимость опыта монтажной работы.

Разновидности батарей

Монокристаллические кремниевые. Происходят от процесса литья высокоочищенных кремниевых кристаллов. А нестандартное положение монокристальных атомов способно увеличить КПД до 19%.

Толщина фотоэлементов составляет 200-300 мкм. Батареи этого вида надёжны и долговечны, но стоят дорого.

Мультикристаллические кремниевые. В качестве основы для них служат разные монокристаллические кремниевые решётки. Срок их работоспособности — 25 лет, а КПД около 14-15%.

Поликристаллические кремниевые. Кремниевые атомы ориентированы иначе, поэтому уступают монокристаллу по выработке электричества. Период эксплуатации — 20 лет, КПД – 14%.

Тонкоплёночные. Для производства панельных систем используется определенная плёнка, поглощающая солнечный свет. В основном эти устройства применяют в туманных альбионах. При КПД — 10% у них достаточно привлекательная стоимость батареи.

Аморфные кремниевые. Являются экономным вариантом при КПД в 8%, но стоимость вырабатываемой электроэнергии достаточно дешевая.

Из теллуида кадмия. Производится с использованием плёночной технологии. Хотя слой пленки очень тонкий, но КПД составляет 11%. Стоимость энергии обойдется чуть дешевле, чем у кремниевых панелей.

Сфера использования

Дешёвое электричество, вырабатываемое панелями, широко востребовано в различных сферах и применяется для:

  • Освещения всевозможных зданий и помещений.
  • Энергообеспечения различных коммуникаций и оборудования больничных учреждений.
  • Освещения улиц, трасс, территорий и пр.
  • Зарядки микроэлектронных приборов и устройств.

Эффективность использования

Используя энергию солнца в доме, владелец заметно сэкономит. Тем более, при расположении дома в регионах с максимальным количеством солнечных дней. Ведь основной источник энергии – солнечное излучение.

Зимой батареи, у которых КПД около 15% смогут пользоваться горячим водоснабжением и отоплением на 70%, что значительно сэкономит расходы. 30% электроэнергии всё таки придётся позаимствовать у обычных электроносителей.

Принцип работы

Принцип работы состоит в том, что лучи солнца попадают на полупроводник, который вмонтирован в улавливатель. При обоюдном взаимодействии появляются свободные электроны, в результате чего возникает постоянный ток.

В быту потребуется применение большего количества пластин, значит, одна панель должна содержать их несколько десятков.

Система отопления при помощи солнца

Обеспечить дом теплом с помощью солнечных батарей возможно при наличии таких элементов:

  • Солнечного модуля.
  • Датчиков контроля.
  • Насосной системы.
  • Емкости (500-1000 л).
  • Электротэна.

Солнечный ресурс можно применять для напора воды в трубах или «тёплого пола».

Сделать правильный выбор нужного варианта, поможет подготовленный точный расчет мощности всех возможных потребителей и при этом учесть следующие нюансы:

  • Наклон крыши должен составлять более 30 град.
  • Панели должны располагаться на южной стороне, насыщенной солнцем.
  • Ничто не должно загораживать прямое проникновение солнца на панель.
  • Усредненное число солнечных дней.
  • Возможное облучение радиацией.
  • Надежность стропил в конструкции крыши, которые будут подвергаться нагрузке от модулей и слоя снега.

Преимущества отопления солнцем

  • экологически чистое приспособление, поэтому не загрязняет атмосферу;
  • не спровоцирует пожар;
  • работоспособны при незначительном солнце;
  • не зависит от посторонних источников энергии;
  • автоматизация системы;
  • при правильном монтаже не требуется дополнительное вложение средств или текущие ремонтные работы.

Выбор устройств для домашнего использования

Батареи малой мощности можно применять для работы некоторых бытовых приборов, телефона и нескольких источников освещения.

Универсальные используют в качестве электропитания для обеспечения светом и теплом дом на 70%.
Большой мощности – для полного обеспечения необходимых источников электричеством и теплом.

Фото солнечных батарей для дома



виды солнечных батарей ☀️ Sunsayenergy

Многие люди начинают задумываться об экологии и своем вкладе в загрязнение окружающей среды. Поэтому сейчас становится популярна альтернативная энергетика, в частности, установка солнечных панелей. Задумываясь о таком важном приобретении всегда хочется не прогадать с покупкой. Наличие собственной электростанции (СЭС) пока не стало массовым явлением, однако число собственников частных домов, которые активно интересуются возможностью ее установки, заметно увеличилось. И, в первую очередь, будущих владельцев  СЭС интересует вопрос о том, какие виды солнечных батарей существуют.

 

Какие бывают виды солнечных панелей и их характеристики

Разновидностей много, однако, все модули состоят из фотоэлектрических преобразователей, которые превращают энергию Солнца в электрическую. Всего существует 3 фотоэлемента, по которым модули классифицируют на следующие виды: монокристаллические, поликристаллические и пленочные. Поэтому перед тем, как  купить электростанцию в Украине, определите, какой тип солнечных батарей подходит именно вам.

 

Монокристаллические

Итак, монокристаллические панели. Монокристаллические солнечные панели производят из чистого из кремния. Монокристаллы кремния являются фотоэлектрическим преобразователем монокристаллических панелей. Данный вид обладает самым высоким уровнем производительности (до 23%). Они отлично подходят для установки СЭС при дефиците пространства, поскольку их монтаж позволяет сэкономить площадь.

Правда стоят монокристаллические солнечные батареи дороже чем поликристаллические из-за более сложной технологии производства. Также они требуют установки дополнительного  оборудования, которое будет автоматически поворачивать их перпендикулярно солнечным лучам. Преимущества монокристаллических кремневых батарей: высокий КПД, компактность и долговечность. Поэтому, если вы хотите генерировать энергию на продажу или обеспечить резервное электроснабжение вашего дома, то этот вариант будет оптимальным.

 

Поликристаллические

Поликристаллическая солнечная панель производится также из кремния, но имеет неоднородную структуру из-за добавления при охлаждении затравочным кристаллом. Фотоэлектрический преобразователь поликристаллических панелей — поликристаллы кремния. Производительность батарей этого типа ниже, чем у монокристаллического (15-18%). Однако и стоимость у них ниже. Поэтому, поликристаллические панели станут финансово оптимальным решением для автономного электроснабжения. Только подобрать соответствующий инвертор для частного дома не забудьте.

Пленочные

Пленочные батареи представляют собой гибкие солнечные панели. Этот вид, представляет собой напыление полупроводника на тонкопленочной подложке. Они гибкие по своей структуре, что позволяет разместить их на любой поверхности. Но производительность у них очень низкая. Так что полноценно конкурировать с кремниевыми модулями, пленочные солнечные панели пока не могут.

 

Итог

Мы разобрались, какие виды солнечных элементов существуют. Осталось выбрать, какие подойдут именно вам. Перед тем, как купить домашнюю СЭС, постарайтесь четко определить, для каких целей будет служить ваша частная электростанция (СЭС): для заработка, автономного либо резервного питания. Эта информация поможет выяснить необходимое количество генерируемой энергии и исходя из характеристик несущих конструкций, подобрать оптимальный тип батарей.

Какие солнечные батареи лучше?

Какие солнечные батареи лучше?

Выбирая солнечную батарею в магазине Вам непременно придется столкнуться с выбором какую солнечную панель выбрать монокристаллическую или поликристаллическую?

На этот вопрос нет однозначного ответа. Решать только Вам!

Эта статья поможет Вам разобраться в различиях между монокристаллическими солнечными модулями и поликристаллическими, а также ответит на такие вопросы:

  • Какие бывают разновидности солнечных батарей?
  • Какие солнечные панели лучше?

  • Как выбрать солнечную батарею, модуль?

  • В чем отличие монокристаллических солнечных батарей от поликристаллических солнечных батарей?

  • Какие выбрать солнечные батареи для дома?

  • Что лучше поликристалл или монокристалл?

 

Солнечная батарея - это устройство для преобразования солнечной энергии в электрическую.

Все солнечные батареи содержат в себе солнечные ячейки. Фотогальванические ячейки спаяны вмести и заключены в корпус. Сверху они покрыты стеклом, позволяющим проникать солнечному свету к самим ячейкам, одновременно защищая их от вредных химических и механических воздействий. Солнечные ячейки соединены в модулях в серии для создания необходимого напряжения. Сзади находится крышка из пластика которая защищает электрические детали от влаги и пыли.


 

Сегодня на рынке солнечных батарей представлено несколько различных образцов. Отличаются они друг от друга технологией изготовления и материалами, из которых их производят.

Разновидности солнечных батарей.

Солнечные батареи изготавливают из кристаллического кремния. Это самое распространенное вещество для создания солнечных ячеек. Данный вид кремния разделяется на виды, которые определяются размером кристаллов и методиками изготовления.

Для изготовления монокристаллических солнечных батарей используют максимально чистый кремний, получаемый по методу Чохральского или изготавливаются тигельным методом.

Кремний расплавляется в большом тигле. Затем в него добавляется затравка, являющаяся кремниевым стержнем, вокруг которой начинается процесс нарастания нового кристалла. Затравка и тигель вращаются в разные стороны. В итоге образуется огромный круглый кристалл кремния, его нарезают на пластинки, из которых выполняются ячейки солнечной батареи.

Основным недостатком метода является множество обрезков и специфическая форма солнечных монокристаллических ячеек – квадрат, у которого обрезаны углы.

После затвердевания готовый монокристалл разрезают на тонкие пластины толщиной 250-300 мкм, которые пронизывают сеткой из металлических электродов.

Используемая технология является сравнительно дорогостоящей, поэтому и стоят монокристаллические батареи дороже, чем поликристаллические или аморфные. Выбирают данный вид солнечных батарей за высокий показатель КПД (порядка 17-22%).

Для создания поликристаллических солнечных батарей делают кремниевый расплав и подвергают его медленному охлаждению. В результате чего получается поликристаллический кремний, который представляет собой совокупность из множества разных кристаллов, которые образуют единый модуль. Отсюда и специфический блик на поверхности солнечных батарей, в устройстве которых он содержится, напоминающий металлические хлопья.

Поликристаллический кремний. Этот материал является более простым и дешевым в изготовлении. Такая технология требует меньших энергозатрат, следовательно, и себестоимость кремния, полученного с ее помощью меньше.

Поликристаллические солнечные батареи имеют КПД (12-18%), но заметно выигрывают в стоимости.

Различия.


Температурный коэффициент.

В процессе эксплуатации в реальных условиях солнечный модуль нагревается, в результате чего номинальная мощность солнечного модуля снижается. По результатам исследований установлено, что в результате нагрева,  солнечный модуль теряет от 15 до 25% от своей номинальной мощности. В среднем у моно и поликристаллических солнечных модулей температурный коэффициент составляет -0,45%. То есть при повышении температуры на 1 градус Цельсия от стандартных условия STC, каждый солнечный модуль будет терять мощность согласно коэффициенту. Этот параметр также зависит от качества солнечных элементов и производителя. У некоторых топовых производителей температурный коэффициент модулях ниже -0,43%.

Деградация в период эксплуатации LID (Lighting Induced Degradation).

Монокристаллические солнечные модули имеют немного большую скорость деградации в сравнении с поликристаллическими солнечными модулями в первый год. Мощность качественного поликристаллического модуля в первый год снижается в среднем на 2%, монокристаллического на 3%. В последующие годы монокристаллический модуль деградирует на 0,71%, в то время как поликристаллический деградирует на 0,67% в год. Весьма незначительная разница. Многие китайские компании имеющие дистрибьюторов в России изготавливают солнечные модули из солнечных элементов малоизвестных китайских компаний. Мы знаем случаи с китайскими солнечными модулями, когда LID достигал 20% в первый же год. Поэтому перед покупкой солнечного модуля, уточните производителя солнечных элементов.

Цена.

Стоимость производства поликристаллического солнечного модуля ниже, чем монокристаллического. Весомый аргумент в пользу поликристаллического модуля.

Фото чувствительность.

В России до сих пор живет миф, о том что поликристаллический модуль более эффективно работает в пасмурную погоду. Однако ни одного официального доказательства, что это на самом деле так никто не видел. Этот вопрос больше относится к качеству и фото чувствительности  солнечных элементов. Ниже представлено сравнение моно и поликристаллических модулей CSG PVtech при различной освещенности.

Освещенность (Вт/м2)

200

400

600

800

1000

Коэффициент

Тип модуля

Мощность, Вт

200/

1000

400/

1000

240W Poly

49,896

96,981

146,446

194,785

242,238

0,20598

0,40035

255W Poly

50,336

102,533

154,760

206,205

257,152

0,19574

0,39873

250W Mono

51,773

100,260

151,333

201,336

250,567

0,20662

0,40013

260W Mono

51,878

105,748

159,035

211,609

262,965

0,19728

0,40214

Как видно из результатов теста, моно и поликристаллические модули практически одинаково ведут себя при различном уровне освещенности и имеют одинаковую фоточувствительность, во всяком случае у данного производителя это именно так. Выработку солнечных модулей при различной освещенности Вы можете определить по коэффициенту. У 250 Вт Моно при 200 Вт/м2 и 260 Вт моно при 400 Вт/м2 они наивысшие. Но опять же, разница минимальна.

Итоги и выводы.

Монокристалл - имеет меньшие размеры панелей при одинаковых мощностях (примерно на 5% процентов меньше размер солнечных панелей) из-за более высокого КПД на площадь солнечной клетки.

Поликристалл — имеет больший габаритный размер при такой же номинальной мощности и выигрышную разницу в цене (порядка 10%) в сравнении с монокристаллом.

Важно понимать то, что «Моно» не хуже и не лучше «Поли», они просто разные по способу производства. Основным различием между монокристаллическими солнечными батареями и поликристаллическими  солнечными батареями, при одинаковой номинальной мощности, будет лишь габаритный размер солнечной панели и их стоимость.

Перейти к выбору солнечной батареи

Типы солнечных панелей: что вам нужно знать

Время чтения: 6 минут

Большинство доступных в настоящее время вариантов солнечных панелей подходят к одному из трех типов: монокристаллических , поликристаллических (также известных как мультикристаллические) и тонкопленочный . Эти солнечные панели различаются по способу изготовления, внешнему виду, характеристикам, стоимости и установке, для которых каждая из них лучше всего подходит. В зависимости от типа установки, которую вы планируете, один вариант может быть более подходящим, чем другие.


Основные типы солнечных панелей

Существуют три основных типа солнечных панелей: монокристаллические , поликристаллические и тонкопленочные . У каждого типа есть свои уникальные преимущества и недостатки, и тип солнечной панели, наиболее подходящий для вашей установки, будет зависеть от факторов, специфичных для вашей собственности и желаемых характеристик системы.

Основные типы солнечных панелей
Тип солнечной панели Преимущества Недостатки
Монокристаллический Высокая эффективность и производительность Более высокие затраты
Поликристаллические Более низкие затраты Более низкие эффективность и производительность
Тонкопленочные Портативные и гибкие Низкая эффективность и производительность

Ниже мы разберем некоторые общие вопросы и проблемы, связанные с солнечными панелями и тем, как разные типы панелей имеют разные характеристики .

Из чего сделаны разные солнечные панели?

Для производства электричества солнечные элементы изготавливаются из полупроводникового материала, преобразующего свет в электричество. Наиболее распространенным материалом, используемым в качестве полупроводника в процессе производства солнечных элементов, является кремний.

Монокристаллические и поликристаллические солнечные панели

Как монокристаллические, так и поликристаллические солнечные панели имеют элементы, изготовленные из кремниевых пластин. Чтобы построить монокристаллическую или поликристаллическую панель, пластины собираются в ряды и столбцы, чтобы сформировать прямоугольник, покрытый стеклянным листом и обрамленный вместе.

Хотя оба этих типа солнечных панелей имеют элементы из кремния, монокристаллические и поликристаллические панели различаются по составу самого кремния. Монокристаллические солнечные элементы вырезаны из одного чистого кристалла кремния. В качестве альтернативы поликристаллические солнечные элементы состоят из фрагментов кристаллов кремния, которые плавятся вместе в форме перед тем, как разрезать их на пластины.

Тонкопленочные солнечные панели

В отличие от монокристаллических и поликристаллических солнечных панелей, тонкопленочные панели изготавливаются из различных материалов.Наиболее распространенный тип тонкопленочных солнечных панелей изготавливается из теллурида кадмия (CdTe). Чтобы сделать этот тип тонкопленочной панели, производители помещают слой CdTe между прозрачными проводящими слоями, которые помогают улавливать солнечный свет. Этот тип тонкопленочной технологии также имеет слой стекла сверху для защиты.

Тонкопленочные солнечные панели также могут быть изготовлены из аморфного кремния (a-Si), который аналогичен составу монокристаллических и поликристаллических панелей. Хотя в составе этих тонкопленочных панелей используется кремний, они не состоят из твердых кремниевых пластин.Скорее, они состоят из некристаллического кремния, помещенного поверх стекла, пластика или металла.

Наконец, панели из селенида меди, индия, галлия (CIGS) являются еще одним популярным типом тонкопленочной технологии. Панели CIGS имеют все четыре элемента, размещенные между двумя проводящими слоями (например, стеклом, пластиком, алюминием или сталью), а электроды размещены спереди и сзади материала для улавливания электрических токов.

Как выглядят разные типы солнечных панелей?

Различия в материалах и производстве вызывают различия во внешнем виде между каждым типом солнечных панелей:

Монокристаллические солнечные панели

Если вы видите солнечную панель с черными элементами, скорее всего, это монокристаллическая панель.Эти ячейки кажутся черными из-за того, как свет взаимодействует с чистым кристаллом кремния.

Хотя сами солнечные элементы черные, у монокристаллических солнечных панелей есть различные цвета для их задних панелей и рам. Задний лист солнечной панели чаще всего бывает черным, серебристым или белым, а металлические рамки - черным или серебристым.

Поликристаллические солнечные панели

В отличие от монокристаллических солнечных элементов, поликристаллические солнечные элементы, как правило, имеют голубоватый оттенок из-за того, что свет отражается от кремниевых фрагментов в элементе иначе, чем от чистой монокристаллической кремниевой пластины.

Подобно монокристаллическим, поликристаллические панели имеют разные цвета для задних листов и рам. Чаще всего обрамление поликристаллических панелей бывает серебристым, а задние листы - серебристыми или белыми.

Тонкопленочные солнечные панели

Самый большой эстетический фактор, который отличает тонкопленочные солнечные панели, - это их тонкость и низкий профиль. Как следует из названия, тонкопленочные панели часто тоньше, чем другие типы панелей. Это связано с тем, что ячейки внутри панелей примерно в 350 раз тоньше кристаллических пластин, используемых в монокристаллических и поликристаллических солнечных батареях.

Важно помнить, что, хотя сами тонкопленочные элементы могут быть намного тоньше традиционных солнечных элементов, вся тонкопленочная панель может быть аналогична по толщине монокристаллической или поликристаллической солнечной панели, если она включает в себя толстую рамку. Есть клеящиеся тонкопленочные солнечные панели, которые располагаются как можно ближе к поверхности крыши, но есть более прочные тонкопленочные панели, которые имеют рамы толщиной до 50 миллиметров.

Что касается цвета, тонкопленочные солнечные панели могут быть как синего, так и черного оттенка, в зависимости от того, из чего они сделаны.

Что такое двусторонние солнечные панели?


Двусторонние солнечные панели могут улавливать солнечный свет как с передней, так и с задней стороны панели, производя таким образом больше электроэнергии, чем традиционные солнечные панели сопоставимого размера. Многие двусторонние солнечные панели будут иметь прозрачный задний лист, чтобы солнечный свет мог проходить через панель, отражаться от поверхности земли и обратно вверх к солнечным элементам на задней стороне панели. Эти солнечные панели обычно производятся из монокристаллических солнечных элементов, но существуют и поликристаллические двусторонние солнечные панели.

Показатели мощности и эффективности солнечных панелей

Каждый тип солнечной панели различается по мощности, которую они могут производить.

Монокристаллические и поликристаллические солнечные панели

Из всех типов панелей монокристаллические панели обычно имеют наивысший КПД и мощность. Монокристаллические солнечные панели могут достигать эффективности более 20 процентов, в то время как поликристаллические солнечные панели обычно имеют эффективность от 15 до 17 процентов.

Монокристаллические солнечные панели, как правило, вырабатывают больше энергии, чем другие типы панелей, не только из-за их эффективности, но и потому, что они поставляются в виде модулей с более высокой мощностью.Большинство монокристаллических солнечных панелей имеют мощность более 300 Вт (Вт), а некоторые сейчас даже превышают 400 Вт. С другой стороны, поликристаллические солнечные панели, как правило, имеют меньшую мощность.

Это не означает, что монокристаллические и поликристаллические солнечные панели физически не одинакового размера - на самом деле, оба типа солнечных панелей, как правило, поставляются с 60 кремниевыми элементами каждый, с вариантами 72 или 96 элементов (обычно для крупномасштабных установок). Но даже при том же количестве ячеек монокристаллические панели способны производить больше электроэнергии.

Тонкопленочные солнечные панели

Тонкопленочные солнечные панели, как правило, имеют более низкий КПД и мощность, чем монокристаллические или поликристаллические разновидности. Эффективность будет варьироваться в зависимости от конкретного материала, используемого в ячейках, но обычно они имеют КПД ближе к 11 процентам.

В отличие от монокристаллических и поликристаллических солнечных панелей, которые выпускаются в стандартизированных вариантах с 60, 72 и 96 элементами, тонкопленочная технология не имеет единых размеров. Таким образом, мощность передачи от одной тонкопленочной панели к другой в значительной степени зависит от ее физического размера.Вообще говоря, мощность на квадратный фут монокристаллической или поликристаллической солнечной панели будет превосходить технологию тонкопленочных панелей.

Есть ли в каких-либо солнечных панелях более 96 ячеек?


Хотя это и не так распространено, как панели на 60, 72 или 96 элементов, некоторые производители солнечных панелей производят солнечные панели с половинными ячейками, что по существу удваивает количество солнечных элементов в панели. Половинные солнечные элементы - это монокристаллические или поликристаллические солнечные элементы, разрезанные пополам с помощью лазерного резака.Урезая солнечные элементы пополам, солнечные панели могут получить незначительный выигрыш в эффективности и долговечности.

Различные типы солнечных панелей имеют разную стоимость

Производственные процессы различаются для монокристаллических, поликристаллических и тонкопленочных; Таким образом, каждый тип панелей имеет свою цену.

Монокристаллические солнечные панели: самый дорогой вариант

Из всех типов солнечных панелей монокристаллические панели, вероятно, будут самым дорогим вариантом.Во многом это связано с производственным процессом - поскольку солнечные элементы сделаны из монокристалла кремния, производители должны нести расходы на создание этих кристаллов. Этот процесс, известный как процесс Чохральского, является энергоемким и приводит к потере кремния (который впоследствии может быть использован для производства поликристаллических солнечных элементов).

Поликристаллические солнечные панели: середина дороги

Поликристаллические солнечные панели обычно дешевле, чем монокристаллические солнечные панели.Это связано с тем, что ячейки изготовлены из фрагментов кремния, а не из одного чистого кристалла кремния. Это позволяет значительно упростить процесс производства ячеек, что снижает затраты производителей и, в конечном итоге, конечных пользователей.

Тонкопленочные солнечные панели: как много!

Сколько вы заплатите за тонкопленочные солнечные панели, во многом будет зависеть от типа тонкопленочной панели; CdTe, как правило, является самым дешевым типом солнечных панелей для производства, в то время как солнечные панели CIGS намного дороже в производстве, чем CdTe или аморфный кремний.

Независимо от стоимости самой панели, общая стоимость установки тонкопленочной солнечной панели может быть ниже, чем установка системы монокристаллических или поликристаллических солнечных панелей из-за дополнительных трудозатрат. Установка тонкопленочных солнечных панелей менее трудоемка, поскольку они легче и более маневренны, что упрощает монтажникам возможность переносить панели на крышу и закреплять их на месте. Это означает снижение затрат на рабочую силу, что может способствовать снижению общей стоимости солнечной установки.

Какой тип панели лучше всего подходит для вашей установки?

По мере того, как вы выбираете тип солнечной панели для своей системы, большая часть вашего решения будет зависеть от особенностей вашей собственности и ситуации. Монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные панели имеют свои преимущества и недостатки, и решение, к которому вы должны двигаться, зависит от вашей собственности и ваших целей для солнечного проекта.

Владельцы недвижимости, у которой достаточно места для солнечных панелей, могут заранее сэкономить деньги, установив менее эффективные и недорогие поликристаллические панели.Если у вас ограниченное пространство и вы хотите максимально сэкономить на счетах за электроэнергию, вы можете сделать это, установив высокоэффективные монокристаллические солнечные панели.

Что касается тонкопленочных панелей, чаще всего выбирают этот тип солнечных панелей, если вы устанавливаете их на большую коммерческую крышу, которая не может выдержать дополнительный вес традиционного солнечного оборудования. Эти типы крыш также могут позволить себе более низкую эффективность тонкопленочных панелей, потому что у них больше места для их размещения.Кроме того, тонкопленочные панели иногда могут быть полезным решением для портативных солнечных систем, например, на жилых автофургонах или лодках.

Начните свое путешествие по солнечной энергии сегодня с EnergySage

EnergySage - это национальный онлайн-рынок солнечной энергии: когда вы регистрируете бесплатную учетную запись, мы связываем вас с солнечными компаниями в вашем районе, которые конкурируют за ваш бизнес с индивидуальными ценами на солнечную энергию, адаптированными для ваших нужд. твои нужды. Ежегодно в EnergySage приходят более 10 миллионов человек, чтобы узнать о солнечной энергии, сделать покупки и инвестировать в нее.Зарегистрируйтесь сегодня, чтобы узнать, сколько солнечной энергии можно сэкономить.


Подробное руководство по типам солнечных панелей

Стремление к возобновляемым источникам энергии привело к резкому увеличению использования солнечной энергии. Только за последнее десятилетие солнечная промышленность выросла почти на 50%, чему способствовала федеральная поддержка, такая как налоговый кредит на инвестиции в солнечную энергетику, и высокий коммерческий и промышленный спрос на экологически чистую энергию.

Поскольку сектор солнечной энергии продолжает развиваться, стоит изучить основу солнечной индустрии: солнечные панели.

В этом руководстве будут показаны различные типы солнечных панелей, доступных сегодня на рынке, их сильные и слабые стороны, а также которые лучше всего подходят для конкретных случаев использования.

Что такое солнечная панель?

Солнечные панели используются для сбора солнечной энергии от солнца и преобразования ее в электричество.

Типичная солнечная панель состоит из отдельных солнечных элементов, каждый из которых состоит из слоев кремния, бора и фосфора.Слой бора обеспечивает положительный заряд, слой фосфора обеспечивает отрицательный заряд, а кремниевая пластина действует как полупроводник.

Когда солнечные фотоны ударяются о поверхность панели, они выбивают электроны из кремниевого «сэндвича» и попадают в электрическое поле, создаваемое солнечными элементами. Это приводит к направленному току, который затем используется для получения полезной мощности.

Весь процесс называется фотоэлектрическим эффектом, поэтому солнечные панели также известны как фотоэлектрические панели или фотоэлектрические панели.Типичная солнечная панель содержит 60, 72 или 90 отдельных солнечных элементов.

4 основных типа солнечных батарей

Сегодня на рынке доступны 4 основных типа солнечных панелей: монокристаллические, поликристаллические, PERC и тонкопленочные панели.

Монокристаллические солнечные панели

Также известные как монокристаллические панели, они сделаны из одного кристалла чистого кремния, разрезанного на несколько пластин. Поскольку они сделаны из чистого кремния, их можно легко идентифицировать по их темно-черному цвету.Использование чистого кремния также делает монокристаллические панели наиболее компактными и долговечными среди всех трех типов солнечных панелей.

Однако за это приходится платить - на производство одной монокристаллической ячейки тратится много кремния, иногда превышающее 50%. Это приводит к изрядной цене.

Солнечные панели поликристаллические

Как следует из названия, они сделаны из разных кристаллов кремния, а не из одного. Фрагменты кремния расплавляются и выливаются в квадратную форму.Это делает поликристаллические элементы намного более доступными, поскольку практически отсутствуют потери, и придает им характерную квадратную форму.

Однако это также делает их менее эффективными с точки зрения преобразования энергии и занимаемого пространства, поскольку их чистота кремния и конструкция ниже, чем у монокристаллических панелей. Они также имеют более низкую термостойкость, что означает, что они менее эффективны в высокотемпературных средах.

Панели пассивированного эмиттера и задней ячейки (PERC)

Панели солнечных батарей

PERC являются усовершенствованием традиционных монокристаллических элементов.Эта относительно новая технология добавляет пассивирующий слой на задней поверхности ячейки, который повышает эффективность несколькими способами:

  • Он отражает свет обратно в элемент, увеличивая количество поглощаемой солнечной радиации.
  • Он снижает естественную склонность электронов к рекомбинации и препятствует потоку электронов в системе.
  • Позволяет отражать свет с большей длиной волны. Световые волны с длиной волны более 1180 нм не могут поглощаться кремниевыми пластинами и просто проходят сквозь них, поэтому в конечном итоге они нагревают задний металлический лист элемента и снижают его эффективность.Слой пассивирования отражает эти более высокие длины волн и не дает им нагреть задний лист.

Панели

PERC позволяют лучше собирать солнечную энергию при меньшей занимаемой площади, что делает их идеальными для ограниченного пространства. Они лишь немного дороже в производстве, чем традиционные панели, из-за необходимых дополнительных материалов, но они могут быть изготовлены на том же оборудовании и могут иметь более низкую среднюю стоимость на ватт из-за их эффективности.

Чтобы лучше понять преимущества панелей PERC, ознакомьтесь с нашим блогом. 5 важных преимуществ панелей солнечных батарей PERC, которые вам необходимо знать.

Тонкопленочные солнечные панели

Тонкопленочные панели характеризуются очень тонкими слоями, достаточно тонкими, чтобы быть гибкими. Каждая панель не требует каркасной основы, что делает их легче и проще в установке. В отличие от панелей из кристаллического кремния, которые бывают стандартных размеров с количеством ячеек 60, 72 и 96, тонкопленочные панели могут быть разных размеров в соответствии с конкретными потребностями.Однако они менее эффективны, чем типичные кремниевые солнечные панели.

Варианты тонкопленочных солнечных панелей

В отличие от кристаллических панелей, в которых используется кремний, тонкопленочные солнечные панели изготавливаются из разных материалов. Это:

  • теллурид кадмия (CdTe)
  • Аморфный кремний (a-Si)
  • Медь селенид галлия индия (CIGS)

теллурид кадмия (CdTe)

CdTe обладает тем же преимуществом низкой стоимости, что и поликристаллические элементы, при этом он имеет самый низкий углеродный след, потребность в воде и время окупаемости энергии среди всех типов солнечных панелей.Однако токсичный характер кадмия делает переработку более дорогостоящей, чем другие материалы.

Аморфный кремний (a-Si)

Панели из аморфного кремния (A-Si) получили свое название от своей бесформенной природы. В отличие от моно- и поликристаллических солнечных элементов, кремний не структурирован на молекулярном уровне.

В среднем элементу a-Si требуется только часть кремния, необходимого для производства типичных кремниевых элементов. Это позволяет им иметь самые низкие производственные затраты за счет эффективности.Вот почему панели a-Si подходят для приложений, требующих очень мало энергии, таких как карманные калькуляторы.

Медь селенид галлия индия (CIGS)

Панели

CIGS используют тонкий слой меди, индия, галлия и селена, нанесенный на стеклянную или пластиковую основу. Комбинация этих элементов обеспечивает наивысшую эффективность среди типов тонких панелей, хотя и не так эффективна, как панели из кристаллического кремния.

Типы солнечных панелей по эффективности

Среди всех типов панелей кристаллические солнечные панели имеют самую высокую эффективность.

  • Монокристаллические панели имеют КПД более 20%.
  • Панели
  • PERC повышают эффективность на 5% за счет пассивирующего слоя.
  • Поликристаллические панели колеблются между 15-17%.

Напротив, тонкопленочные панели обычно на 2-3% менее эффективны, чем кристаллический кремний. В среднем:

  • Панели CIGS имеют диапазон эффективности 13-15%.
  • CdTe составляет 9-11%.
  • a-Si имеют самый низкий КПД на уровне 6-8%.
Тип панели КПД
PERC Самый высокий (на 5% больше, чем у монокристаллического)
Монокристаллический 20% и выше
Поликристаллический 15-17%
Медь селенид галлия индия (CIGS) 13-15%
Теллурид кадмия (CdTe) 9-11%
Аморфный кремний (a-Si) 6-8%

Типы солнечных панелей по мощности Монокристаллические элементы

обладают наивысшей мощностью благодаря монокристаллической конструкции, которая обеспечивает более высокую выходную мощность в меньшем корпусе.Большинство монокристаллических панелей могут генерировать до 300 Вт мощности.

Последние достижения в солнечной технологии позволили поликристаллическим панелям восполнить пробел. Стандартная поликристаллическая панель с 60 ячейками теперь способна производить от 240 до 300 Вт. Однако монокристаллические панели по-прежнему превосходят поликристаллические с точки зрения мощности на ячейку.

Поскольку тонкопленочные панели не имеют одинаковых размеров, не существует стандартной меры мощности, и емкость одной тонкопленочной панели будет отличаться от другой в зависимости от ее физического размера.Как правило, при одинаковых физических размерах обычные кристаллические панели производят больше энергии, чем тонкопленочные панели того же размера.

Типы солнечных панелей по стоимости

Монокристаллические панели (или модули, как они называются технически) имеют высокую цену из-за энергоемкого и неэффективного производственного процесса с выходом всего 50% на каждый кристалл кремния.

Поликристаллические модули дешевле, потому что они используют кристаллические фрагменты, оставшиеся от монокристаллического производства, что приводит к упрощению производственного процесса и снижению производственных затрат.

Среди тонкопленочных солнечных панелей самыми дорогими являются CIGS, за ним следуют CdTe и аморфный кремний. Помимо более низкой стоимости приобретения, тонкопленочные модули легче устанавливать благодаря их меньшему весу и гибкости, что снижает стоимость рабочей силы.

В то время как общая стоимость жилых систем снизилась более чем на 65% за последнее десятилетие, мягкая стоимость системы фактически выросла с 58% от общей стоимости системы в 2014 году до 65% в 2020 году.

Для получения дополнительной информации о мягких затратах ознакомьтесь с нашей статьей о мягких затратах в солнечной отрасли и о том, что делается для их снижения.

долл. США
Панель (модуль) тип Средняя стоимость ватта
PERC 0,32–0,65 долл. США
Монокристаллический 1–1,50 доллара
Поликристаллический 0,70–1
Медь селенид галлия индия (CIGS) 0,60–0,70 долл. США
Теллурид кадмия (CdTe) $ 0.50–0,60 долл. США
Аморфный кремний (a-Si) 0,43–0,50 долл. США

Обратите внимание, что эти цифры не включают стоимость установки и труда. С учетом затрат на рабочую силу и других накладных расходов общая сумма может вырасти до 2,50–3,50 долларов за ватт.

Прочие факторы, которые следует учитывать

Температура

Температура солнечной панели может повлиять на ее способность вырабатывать энергию. Эта потеря мощности отражается через температурный коэффициент, который является мерой уменьшения выходной мощности панели на каждый 1 ° C повышения температуры выше 25 ° C (77 ° F).

Монокристаллические и поликристаллические панели имеют температурный коэффициент от -0,3% / ° C до -0,5% / ° C, а тонкопленочные панели - ближе к -0,2% / ° C. Это означает, что тонкопленочные панели могут быть хорошим вариантом для более жарких сред или мест, где в течение года больше солнечного света.

Огнестойкость

Обновленный Международный строительный кодекс 2012 года требует, чтобы солнечные панели соответствовали огнестойкости крыши, на которой они установлены. Это необходимо для того, чтобы модули не ускоряли распространение пламени в случае пожара.(Калифорния идет еще дальше, требуя, чтобы вся фотоэлектрическая система, включая стеллажную систему, имела одинаковый рейтинг пожарной безопасности).

Таким образом, солнечные панели теперь имеют тот же классификационный рейтинг, что и крыши:

.
класс A
  • эффективен против сильного огневого испытательного воздействия
  • распространение пламени не должно превышать 6 футов
  • требуется для участков соприкосновения диких земель и городов или районов с высокой интенсивностью пожаров и риском лесных пожаров
Класс B
  • эффективен при умеренном огневом испытании
  • распространение пламени не должно превышать 8 футов
Класс C
  • эффективен против легкого огневого испытательного воздействия
  • распространение пламени не должно превышать 13 футов

Град рейтинг

Солнечные панели также проходят испытания на удар града.

Стандарты UL 1703 и UL 61703 устраняют градовые штормы, сбрасывая 2-дюймовые твердые стальные сферы на солнечные панели с высоты 51 дюйм и стреляя 1-дюймовыми ледяными шарами по фотоэлектрическим панелям с помощью пневматической пушки для имитации удара града.

Из-за своей более толстой конструкции кристаллические панели могут выдерживать град на скорости до 50 миль в час, в то время как тонкопленочные солнечные панели имеют более низкий рейтинг из-за своей тонкой и гибкой природы.

Рейтинг урагана

Хотя официальной классификации ураганов не существует, Министерство энергетики недавно расширило свои рекомендуемые проектные спецификации для солнечных панелей, чтобы защитить их от суровых погодных условий.

Новые рекомендации включают:

  • Модули с наивысшим рейтингом ASTM E1830-15 для снеговой и ветровой нагрузки как спереди, так и сзади.
  • Крепежные детали с истинной блокирующей способностью в соответствии со стандартом DIN 65151
  • Применение сквозных болтовых модулей с фиксирующими элементами крепления вместо зажимных элементов
  • Использование трехрамных рельсовых систем для повышения жесткости и устойчивости к скручиванию
  • Трубчатые рамы над открытыми С-образными швеллерами
  • Ограждение по периметру фотоэлектрических систем для замедления силы ветра

Светоиндуцированная деградация (LID)

LID - это снижение производительности, которое обычно наблюдается у кристаллических панелей в течение первых нескольких часов пребывания на солнце.Это происходит, когда солнечный свет вступает в реакцию со следами кислорода, оставшимися от производственного процесса, что влияет на структуру кристаллической решетки кремния.

Потери LID напрямую зависят от качества изготовления и могут составлять от 1 до 3%.

Сводка: сравнение типов солнечных панелей
PERC Монокристаллический поликристаллический Тонкопленочный
Первоначальная стоимость Самый высокий Высокая Средний От высшего к низшему:

CIGS

CdTe

а-Si

КПД Самый высокий (на 5% больше, чем у монокристаллического) 20% и выше 15-17% CIGS: 13-15%

CdTe: 9-11%

a-Si: 6-8%

Внешний вид Черный с закругленными краями Черный с закругленными краями Синий с квадратными краями Зависит от тонкопленочного варианта
Преимущества Требует минимум места

Самый эффективный

Максимальная мощность

Менее дорогая альтернатива панелям PERC без пассивирующего слоя Средний вариант по стоимости, эффективности и мощности Самая низкая стоимость Легче в установке
Недостатки Самый дорогой изначально

Некоторые более ранние панели пострадали от деградации, вызванной светом и повышенной температурой

Высокая начальная стоимость

Низкая производительность в производственном процессе

Низкая термостойкость, не подходит для работы в жарких условиях Более короткий срок службы, чем у кристаллических панелей, требует больше места

Наименее эффективный

Итак, какой тип солнечной панели следует использовать?

Поскольку кристаллические и тонкопленочные панели имеют свои плюсы и минусы, выбор солнечной панели в конечном итоге сводится к вашим конкретным свойствам и настройкам условий .

Ограниченное пространство

Тем, кто живет в густонаселенном районе с ограниченным пространством, следует выбирать высокоэффективные монокристаллические модули, чтобы максимально использовать физическое пространство и максимизировать экономию на коммунальных услугах. Если позволяет бюджет, переход на панели из PERC может еще больше снизить затраты на производство энергии в долгосрочной перспективе.

Большая недвижимость

Те, у кого достаточно большая собственность, могут сэкономить на первоначальных затратах, используя поликристаллические солнечные панели, где большая площадь основания может компенсировать более низкую эффективность панели.Однако более крупная занимаемая площадь также может означать дополнительные затраты на рабочую силу, поэтому не обязательно дешевле получить большее количество менее дорогих панелей. Хотя первоначальная стоимость может быть низкой, в конечном итоге она может быть компенсирована снижением эффективности и более высокими эксплуатационными расходами в долгосрочной перспективе.

Что касается тонкопленочных солнечных панелей, они лучше всего подходят для мест, где тяжелая и трудоемкая установка кристаллического кремния невозможна. Такие места могут включать коммерческие здания с ограниченным пространством или тонкими крышами; компактные пространства, такие как транспортные средства для отдыха и гидроциклы; и области, которые требуют гибкой установки вместо жесткой обшивки.

Имейте в виду, что солнечные панели рассчитаны на длительную установку, которая может составлять до 25 лет. Поэтому, какой бы тип вы ни выбрали, обязательно сделайте домашнюю работу, чтобы убедиться, что это лучший вариант для ваших нужд.

Чтобы узнать больше об основах солнечной энергии, подпишитесь на наш блог.

Какой из них лучший выбор?

Большинство солнечных панелей, представленных сегодня на рынке для бытовых солнечных энергетических систем, можно разделить на три категории: монокристаллические солнечные панели, поликристаллические солнечные панели и тонкопленочные солнечные панели.

Солнечные элементы, из которых состоит панель, определяют ее тип. Каждый тип солнечного элемента имеет разные характеристики, что делает определенные панели более подходящими для различных ситуаций.

Мы создали полное руководство по монокристаллическим, поликристаллическим и тонкопленочным солнечным панелям, чтобы помочь вам решить, какой тип подходит для вашего дома.

Основные выводы

  • Есть три различных типа солнечных панелей: монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные.
  • Монокристаллические солнечные панели высокоэффективны и имеют элегантный дизайн, но стоят дороже, чем другие солнечные панели.
  • Поликристаллические солнечные панели дешевле монокристаллических, однако они менее эффективны и не так эстетичны.
  • Тонкопленочные солнечные панели являются самыми дешевыми, но имеют самый низкий рейтинг эффективности и требуют много места для удовлетворения ваших потребностей в энергии.
  • Марка солнечных панелей и установщик солнечных батарей, который вы выберете, гораздо важнее того, какой тип солнечной панели вы устанавливаете.
Узнайте, сколько вы можете сэкономить в месяц, установив солнечные панели на крыше.

Три типа солнечных батарей

Монокристаллический

Монокристаллические солнечные панели - самые популярные солнечные панели, которые сегодня используются в солнечных установках на крыше. .

Солнечные элементы из монокристаллического кремния производятся с использованием так называемого метода Чохральского, при котором «затравочный» кристалл кремния помещается в чан с расплавленным чистым кремнием при высокой температуре.

В ходе этого процесса образуется монокристалл кремния, называемый слитком, который разрезается на тонкие кремниевые пластины, которые затем используются в солнечных модулях.

Забавный факт! Существует более одного типа монокристаллических солнечных панелей
.

В настоящее время на рынке есть несколько разновидностей монокристаллических солнечных панелей.Пассивированные эмиттерные ячейки и ячейки с задним контактом, более известные как ячейки PERC, становятся все более популярными монокристаллическими элементами. Ячейки PERC проходят различные процессы производства и сборки, что увеличивает количество электроэнергии, которую они могут производить.

Двусторонние солнечные панели, еще одна монокристаллическая технология, могут генерировать электричество как на передней, так и на задней стороне модуля, и все чаще используются в коммерческих наземных приложениях.

поликристаллический

Поликристаллические панели, иногда называемые «мультикристаллическими панелями», популярны среди домовладельцев, желающих установить солнечные панели с бюджетом .

Подобно монокристаллическим панелям, поликристаллические панели изготавливаются из кремниевых солнечных элементов. Однако процесс охлаждения отличается, что приводит к образованию нескольких кристаллов, а не одного.

Поликристаллические панели, используемые в жилых домах, обычно содержат 60 солнечных элементов.

Тонкая пленка

Тонкопленочные солнечные элементы в основном используются в крупных коммунальных и промышленных солнечных установках из-за их более низких показателей эффективности .

Тонкопленочные солнечные панели изготавливаются путем нанесения тонкого слоя фотоэлектрического вещества на твердую поверхность, например стекло. Некоторые из этих фотоэлектрических веществ включают аморфный кремний (a-Si), селенид меди, индия, галлия (CIGS) и теллурид кадмия (CdTe). Каждый из этих материалов создает разные «типы» солнечных батарей, однако все они попадают под зонтик тонкопленочных солнечных элементов.

В процессе производства фотоэлектрическое вещество образует тонкий легкий лист, который в некоторых случаях может быть гибким.

Тип солнечной панели по производительности

Наивысшая производительность: монокристаллический

Рейтинги эффективности монокристаллических солнечных панелей варьируются от 17% до 22%, за что они получили звание самых эффективных солнечных панелей типа . Более высокий рейтинг эффективности монокристаллических панелей делает их идеальными для домов с ограниченным пространством на крыше, поскольку вам потребуется меньше панелей для выработки необходимой электроэнергии.

Монокристаллические солнечные панели должны благодарить свой производственный процесс за их высокую эффективность.Поскольку монокристаллические солнечные элементы состоят из монокристалла кремния, электроны могут легко проходить через элемент, повышая общую эффективность.

Монокристаллические панели не только обладают наивысшими показателями эффективности, но и обычно имеют наивысшую номинальную мощность. Большинство монокристаллических панелей, представленных сегодня на рынке, будут иметь номинальную выходную мощность не менее 320 Вт, но может доходить до 375 Вт или выше!

Производительность среднего уровня: поликристаллический

Рейтинг эффективности поликристаллических панелей обычно составляет от 15% до 17% .Более низкие показатели эффективности связаны с тем, как электроны движутся через солнечный элемент. Поскольку поликристаллические ячейки содержат несколько кремниевых ячеек, электроны не могут перемещаться так же легко и, как следствие, снижают эффективность панели.

Более низкая эффективность поликристаллических панелей также означает, что они, как правило, имеют более низкую выходную мощность, чем монокристаллические панели, обычно в диапазоне от 240 Вт до 300 Вт. Некоторые поликристаллические панели имеют номинальную мощность более 300 Вт.

Тем не менее, новые технологии и производственные процессы несколько повысили эффективность и мощность поликристаллических панелей, постепенно сокращая разрыв в характеристиках между моно- и поликристаллическими панелями.

Самая низкая производительность: Тонкая пленка

Тонкопленочные солнечные панели имеют невероятно низкие показатели эффективности. Еще несколько лет назад эффективность тонких пленок выражалась однозначными цифрами. Исследователи недавно достигли эффективности 23,4% с помощью прототипов тонкопленочных ячеек, но тонкопленочных панелей, которые коммерчески доступны, обычно имеют эффективность в диапазоне 10–13%.

Чтобы удовлетворить ваши потребности в энергии, вам потребуется установить больше тонкопленочных панелей на большой площади, чтобы производить такое же количество электричества, как солнечные панели из кристаллического кремния.Вот почему тонкопленочные солнечные панели не подходят для жилых помещений с ограниченным пространством.

Забавный факт! Наилучший температурный коэффициент имеют тонкопленочные панели

Несмотря на более низкие характеристики производительности в большинстве других категорий, тонкопленочные панели, как правило, имеют лучший температурный коэффициент, что означает, что при повышении температуры солнечной панели панель вырабатывает меньше электроэнергии. Температурный коэффициент показывает, насколько уменьшится выходная мощность на каждые 1 ° C свыше 25 ° C, получаемых панелью.

Стандартный температурный коэффициент для моно- и поликристаллических панелей обычно составляет от -0,3% до -0,5% на * C. С другой стороны, тонкопленочные панели составляют около -0,2% на * C, что означает, что тонкопленочные панели намного лучше переносят тепло, чем другие типы панелей.

Рассчитайте срок окупаемости солнечной панели

Тип солнечной панели по стоимости

Самая высокая стоимость: Монокристаллические панели

Монокристаллические панели являются самыми дорогими из трех типов солнечных панелей из-за их производственного процесса и более высоких эксплуатационных характеристик. .

Однако по мере улучшения производственных процессов и технологии солнечных панелей в целом разница в цене между монокристаллическими и поликристаллическими панелями значительно сократилась. По данным Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, монокристаллические солнечные панели сейчас продаются примерно на 0,05 доллара за ватт дороже, чем поликристаллические модули.

Средняя цена: поликристаллические панели

Исторически сложилось так, что поликристаллические панели были самым дешевым вариантом для домовладельцев, переходящих на солнечную энергию, без значительного ухудшения характеристик панелей .Низкие цены позволили поликристаллическим панелям занять значительную долю рынка жилых солнечных установок в период с 2012 по 2016 год.

Но, как мы уже говорили ранее, разрыв в цене между монокристаллическими и поликристаллическими панелями сокращается. Теперь все больше домовладельцев готовы платить немного более высокую цену, чтобы получить значительно более высокую эффективность и номинальную мощность монокристаллических панелей.

Самая низкая стоимость: Тонкопленочные панели

Тонкопленочные солнечные панели имеют самую низкую стоимость среди типов солнечных панелей, в основном потому, что их легче установить и они требуют меньше оборудования .Однако у них намного ниже производительности и требуется значительный объем места для выработки электроэнергии, достаточной для питания дома.

Plus, тонкопленочные панели разрушаются намного быстрее, чем панели других типов, а это означает, что их необходимо заменять чаще, что приводит к более долгосрочным повторяющимся расходам.

Тип солнечной панели по внешнему виду

Самые привлекательные: тонкопленочные панели

Тонкопленочные панели имеют чистый черный цвет .Их тонкий дизайн позволяет им плотно прилегать к крыше, поэтому они могут плавно вписаться в интерьер. Фактически, с некоторыми тонкопленочными панелями трудно даже увидеть отдельные ячейки внутри панели. Кроме того, в них меньше проводов и шин, а значит, меньше свободного пространства.

Однако, поскольку они настолько неэффективны, вам придется покрыть всю крышу тонкопленочными панелями - что может быть, а может и не соответствовать вашему стилю.

Внешний вид среднего уровня: Монокристаллические панели

Монокристаллические панели имеют сплошной черный цвет, что делает их довольно тонкими на вашей крыше .Но форма монокристаллических солнечных элементов приводит к тому, что на панели остается довольно много белого пространства. Некоторые производители решили эту проблему, применив черную упаковку или изменив форму ячеек, но эти эстетические изменения могут повлиять как на цену, так и на производительность панелей.

В целом, монокристаллические панели по-прежнему выглядят гладко, но они немного более выражены, чем тонкопленочные панели.

Худший внешний вид: поликристаллические панели

Поликристаллические панели имеют тенденцию торчать, как больной палец .Процесс производства поликристаллических солнечных элементов придает им синий мраморный вид. Это означает, что каждая отдельная поликристаллическая панель существенно отличается от соседней. Большинство домовладельцев не слишком увлечены эстетикой поликристаллических панелей.

Забавный факт! Кристаллические панели более долговечны, чем тонкопленочные

Тонкопленочные панели, как правило, имеют более низкий рейтинг ветра и града, чем моно- и поликристаллические панели. Таким образом, хотя тонкопленочные панели поначалу могут выглядеть хорошо, один сильный шторм может нанести значительный ущерб.

Какая солнечная панель лучше всего подходит для вашего дома?

Монокристаллические солнечные панели - лучший тип солнечных панелей для жилых солнечных установок .

Несмотря на то, что вы заплатите немного более высокую цену, вы получите систему с утонченным внешним видом, не жертвуя производительностью или долговечностью. Кроме того, высокая эффективность и выходная мощность, которые вы получаете от монокристаллических панелей, могут обеспечить лучшую экономию в течение всего срока службы вашей системы.

Если у вас ограниченный бюджет, поликристаллические панели могут иметь больше смысла для вас. Мы не рекомендуем тонкопленочные солнечные панели для установки в жилых помещениях - их производительность и долговечность не оправдывают их низкой стоимости, и маловероятно, что у вас будет достаточно места для установки того количества тонкопленочных панелей, которое вам понадобится для покрытия вашей бытовое потребление электроэнергии.

Факторы, которые следует учитывать помимо типа солнечной панели

При выборе панелей для дома мы здесь, в SolarReviews, считаем две вещи более важными, чем тип фотоэлементов: марка солнечных панелей и поиск подходящего установщика солнечных батарей.

Использование высококачественных солнечных панелей гарантирует, что вы установите на крышу отличный продукт, независимо от типа панели. Наш официальный рейтинг лучших брендов домашних солнечных панелей на 2021 год может помочь вам найти, какие солнечные панели лучше всего будут работать на вашей крыше, не жертвуя при этом качеством.

Возможно, самая важная вещь, которую следует учитывать при переходе на солнечную батарею, - это установщик . Система солнечных батарей будет на вашей крыше не менее 25 лет, поэтому вам нужен установщик, которому можно доверять более двух с лишним десятилетий! Мы рекомендуем местных авторитетных установщиков солнечных батарей с высокими оценками клиентов, поскольку они предоставляют наиболее персонализированное обслуживание клиентов по проектам солнечной энергетики.

Узнайте, что местные установщики солнечных панелей взимают плату за установку солнечных панелей.

10 типов солнечных панелей и систем для дома

Узнайте о 10 различных типах солнечных панелей и солнечных систем, которые вы можете использовать для своего дома, а также о том, как рассчитать, стоит ли инвестировать в солнечную энергию. Это ваш окончательный путеводитель по солнечной энергии для дома.

Если задуматься, все формы энергии по сути являются солнечными системами.Уголь - это продукт растительного происхождения. В конечном итоге масло получают из водорослей. Природный газ поступает из обоих. Фактически, растения и водоросли являются основой пищевой цепи и являются частью солнечной энергии посредством фотосинтеза. Для получения дополнительной информации об этом см. Наши обширные части иллюстрации цветов и статьи.

Но мы хотим отказаться от ископаемых видов топлива, таких как уголь, нефть и природный газ, из-за их побочных продуктов. По крайней мере, некоторые из нас знают. Сейчас я большую часть времени езжу на работу на велосипеде, и, скорее всего, в следующий раз мы будем использовать электромобили.Фактически, если бы большинство людей ездили на работу на велосипедах (теперь это очень просто с электрическими велосипедами, которыми я пользуюсь), водили электромобили и инвестировали в солнечную систему для получения энергии для дома (где это возможно), количество парниковых газов во всем мире резко упало бы. Конечно, нам нужно подчинить себе и корпорации, но каждый нюанс помогает.

Связано: Опции очистителя из нержавеющей стали | Альтернативные увлажнители | Альтернативы люминесцентным лампам | Альтернативы пластиковой пленке

A. Источники выбросов парниковых газов в США.С. (диаграмма)

Источник: EPA

Как видите, и домашние хозяйства, и транспорт вносят в совокупности 38% парниковых газов, выбрасываемых в атмосферу.

Жизнеспособным решением для сокращения выбросов парниковых газов в домашних условиях является внедрение солнечной системы, которая будет производить более чистую электроэнергию для дома (для питания электровелосипедов и электромобилей).

Единственная проблема в том, что выбрать правильную солнечную систему не так просто, как может показаться. Есть много движущихся частей, которые вам нужно исправить, включая выбор оборудования, обеспечение финансов, найм монтажников.Тем не менее, не волнуйтесь, потому что мы вас прикрыли. Вот как ориентироваться в ваших вариантах и ​​на минном поле решений.

B. Вне сети и солнечные системы, подключенные к сети

Есть два основных типа солнечных систем для вашего дома.

  • автономный, автономный и
  • подключено к сети.

1. Автономный

Первый не привязан к обычному силовому каркасу и работает от батареек. Благодаря этому конкретному элементу система может сбалансировать избыточное производство и спрос.Обычно есть также генератор, который защищает от отказов после выхода из строя аккумуляторной батареи. Как правило, такая система используется в удаленных местах, где удлинение линии электропередачи представляет собой финансовые и логистические проблемы.

2. Подключено к сети

Во-вторых, солнечная система, подключенная к сети, содержит солнечные панели и инвертор. Первый компонент использует солнечную энергию, а второй преобразует ее в форму, которую вы можете использовать в домашнем хозяйстве (электричество переменного тока).Существуют также установки, которые включают дополнительные функции, такие как мониторы для отслеживания потребления. Аналогичным образом анонсируются такие решения, как батарея Tesla Powerwall, и вскоре все больше и больше людей будут интегрировать батареи в свои системы, подключенные к сети.

Конечно, можно сделать все возможное и с самого начала включить несколько других функций. А именно, существует множество типов экологически чистых домов, которые раздвигают границы того, чего можно достичь с помощью гениального дизайна и видения.Некоторые из наиболее ярких примеров - это сборные дома, построенные за пределами территории, и дома с нулевым выбросом углерода, которые минимизируют воздействие на окружающую среду. При условии, что вы можете себе это позволить, такие вложения связаны с множеством выгод.

C. 4 основных типа солнечных систем для вашего дома

После того, как вы решите, что солнечная энергия подходит вам, вы должны подумать, какие типы солнечных систем вы будете использовать. Выделяют 4 основных типа. Это следующие:

1. Солнечные коллекторы (также известные как солнечные панели):

Это самые известные - солнечные панели, размещенные на крышах для сбора и хранения солнечных лучей.

2. Солнечная горячая вода

Да, есть солнечные системы, которые используют солнечную энергию для нагрева воды. Для нагрева воды требуется огромное количество энергии, поэтому использование источника с меньшим углеродным следом, такого как солнечная энергия, является хорошим решением. Есть 2 типа солнечных систем горячего водоснабжения:

а. Активный: Поглощает тепло и передает его непосредственно источнику воды в вашем доме. Это лучшая система, но она дороже. Это лучше для мест, где мало солнца в разное время года.

г. Пассивный: направляет солнечную энергию в источник воды. Использует обычные водопроводные системы для подачи воды из солнечных коллекторов в краны. Это более простая система, но менее эффективная.

Для солнечных систем горячего водоснабжения требуется солнечный коллектор и резервуар для хранения воды. Коллектор поглощает солнечную энергию и нагревает воду в баке.

3. Солнечное отопление помещений

Основная концепция обогрева вашего дома солнечной энергией - это та же концепция, которая поддерживает теплицы в теплицах.Конечно, реализация более сложная, но концепция та же. Опять же, есть два варианта.

Главный исполнительный директор Visionscape Sanitation Solution Джон Ирвин в этом интервью Йетунде Оладейнде рассказал о полномочиях организации в отношении проблемы отходов в Лагосе, опыте за последние 18 месяцев, достижениях и плане развития. устойчивая система управления отходами в штате. - Подробнее

а. Пассивный: Это простая версия, в которой используются окна, выходящие на юг, и изоляция для сбора и удержания тепла в доме.Затем он при необходимости отводит тепло. Проблема с этим вариантом в том, что ваш дом может перегреться.

г. Активный: Активное солнечное отопление включает в себя коллекторы, которые собирают, удерживают и распределяют тепло. Есть две активные системы:

  1. Жидкостные системы: насосы и клапаны перекачивают нагретую воду к радиаторам, половым доскам и стенам. Это может быть вода или другая жидкость, например нетоксичные охлаждающие жидкости.
  2. Воздушные системы: в этой системе воздухосборник используется для нагрева сжатого воздуха, который распространяется по всему дому.

Солнечное отопление лучше всего работает с большим количеством больших окон и очень хорошей изоляцией.

4. Фотогальваника (PV)

Фотоэлектрические элементы, также известные как солнечные элементы, очень хороши, но также очень дороги.

В фотоэлектрических элементах элементы преобразуют солнечную энергию в электричество с помощью кремниевого полупроводника. Это электричество можно использовать в качестве источника электричества для вашего дома.

Но это еще не все. Получите это, есть нескольких различных типов солнечных панелей, которые следует рассмотреть .

D. Типы солнечных батарей

Схема с указанием различных типов солнечных панелей и элементов для вашей домашней солнечной системы. Источник: GreenMatch

Монокристаллические солнечные панели

Монокристаллические солнечные панели являются одними из самых распространенных типов солнечных панелей, которые вы увидите на рынке. Эти солнечные панели - хороший вариант, когда вам нужно что-то надежное и способное обеспечить вас чистой энергией. Процесс сбора энергии с помощью этих солнечных панелей в целом очень эффективен.Он имеет самый высокий КПД среди имеющихся в продаже типов солнечных панелей.

Двадцать процентов энергии, улавливаемой этими солнечными панелями, можно преобразовать в электричество. Некоторые из более поздних монокристаллических солнечных панелей способны даже превосходить эти 20% статистики. Эффективность этих солнечных панелей повышается по мере совершенствования технологии. Как правило, это лучший тип солнечных панелей, которые вы можете купить сегодня, когда хотите обеспечить электричеством свой дом.

Такие солнечные панели очень удобны, потому что они достаточно малы, чтобы быть практичными. Вам не нужно много места, чтобы установить одну из этих солнечных панелей. Он имеет очень высокую выходную мощность и способен прослужить долгое время. Однако у всего этого есть обратная сторона.

Монокристаллические солнечные панели, вообще говоря, являются самым дорогим типом солнечных панелей на рынке. Они отлично снабжают вас энергией, но стоят недешево.Это означает, что они могут быть не самым практичным вариантом для всех. Даже в этом случае вы можете найти монокристаллические солнечные панели, которые не являются чрезмерно дорогими.

Если вы будете искать выгодную сделку, то можно будет приобрести для дома монокристаллические солнечные панели. Монокристаллическая солнечная панель, которая демонстрируется здесь, представляет собой полный стартовый комплект, в котором есть все, что вам нужно для начала. Это удобный способ познакомиться с использованием солнечной энергии, и им довольно легко пользоваться.Если вы уже давно думаете о солнечных батареях, то это хороший вариант для вас.

Поликристаллические солнечные панели

Поликристаллические солнечные панели также довольно распространены и даже имеют несколько преимуществ перед монокристаллическими солнечными панелями. Если вы хотите сэкономить немного денег, то покупка одной из этих солнечных панелей - хорошее решение. Они немного более экономичны, чем монокристаллические солнечные панели, но при этом могут обеспечить вас большим количеством энергии.Эти типы солнечных панелей обычно используются в домах людей и во многих изделиях, работающих на солнечной энергии.

Изготовить эти солнечные панели намного проще и дешевле, чем сделать монокристаллические солнечные панели. Вы можете сделать поликристаллические солнечные панели, расплавив неочищенный кремний. Этот процесс очень быстрый и в целом намного проще. Необходимо вкладывать меньше денег в производство этих солнечных панелей, и эти сбережения передаются потребителю.

Отрицательный аспект поликристаллических солнечных панелей заключается в том, что они не так эффективны, как монокристаллические солнечные панели.Вы можете ожидать КПД около 15%. В целом это не так уж и плохо, поскольку это все еще значительный объем электроэнергии. Это просто не так высоко, как отметка, установленная монокристаллическими солнечными батареями.

Эти солнечные панели тоже недолго прослужат. Их конструкция немного отличается, и они становятся менее прочными. Вы должны получить от них много пользы, но они недолговечны. Высокие температуры могут привести к повреждению этих солнечных панелей, что может быть немного контрпродуктивным, поскольку им нужно находиться на солнце.

Несмотря на эти несколько отрицательных черт, поликристаллические солнечные панели по-прежнему довольно хороши. Они могут помочь людям в электроснабжении домов, а также могут использоваться в качестве резервных источников питания. Они немного менее желательны, чем монокристаллические солнечные панели, но они достаточно близки к своим возможностям, поэтому их стоит покупать. Вы не пожалеете о покупке одного из них, если будете правильно за ним ухаживать.

Показанная здесь поликристаллическая солнечная панель специально предназначена для жилых автофургонов и лодок.Его очень удобно настраивать, и он может обеспечить довольно много электроэнергии. Вы также можете легко использовать эту солнечную панель для сарая или даже хижины. Он также имеет очень разумную цену, что позволяет легко принять решение о покупке.

Тонкопленочные солнечные элементы

Тонкопленочные солнечные элементы - один из лучших вариантов, который вы можете рассмотреть, если хотите немного сэкономить. Эти солнечные элементы очень доступны по цене и по-прежнему могут обеспечить вам энергоэффективность.Они создают эти клетки, помещая на подложку тонкую пленку из кремния. Они также могут использовать для этого процесса другие фотоэлектрические материалы, такие как медь или кадмий.

Эти солнечные элементы чрезвычайно просты в производстве, поэтому затраты могут быть довольно низкими. Это делает тонкопленочные солнечные элементы очень практичными, и люди ежедневно используют их в различных продуктах. Для производства этих солнечных элементов не так много материалов. Это значительно упрощает работу компаний, которые их производят, и это хорошо для сектора возобновляемых источников энергии в целом.

Тонкопленочные солнечные элементы тоже очень универсальны. Есть много разных способов использовать эту технологию. Люди могут использовать эти солнечные элементы для многих целей, поскольку они менее восприимчивы к высоким температурам. Это открывает дверь к новым возможностям, и будет интересно посмотреть, как развиваются новые солнечные панели с использованием этих элементов.

Если вы посмотрите на эту тонкопленочную солнечную панель прямо здесь, вы увидите, что она очень гибкая. Это интересная технология, которую можно использовать немного иначе, чем традиционные солнечные батареи, к которым вы, возможно, привыкли.Эту солнечную панель можно будет разместить многими удобными способами. Возможность складывать солнечную панель - определенно интересная особенность, и у вас не должно возникнуть проблем с ее использованием.

Еще одна вещь, которую следует знать об этой тонкопленочной солнечной панели, - это то, что она водонепроницаема. Вам не нужно беспокоиться о том, что этот материал окажется вне элементов. Это очень прочная солнечная панель, которая пригодится в ваших целях. Его можно использовать в течение длительного периода времени, так что это также выгодная покупка.

Солнечный элемент из аморфного кремния

Солнечные панели из аморфного кремния очень распространены, потому что они используются во многих устройствах. Такие предметы, как зарядные станции на солнечных батареях, становятся все более распространенными в наше время. Люди очень часто используют устройства на солнечных батареях, и в ближайшие годы они, вероятно, станут еще более обычным явлением. Типы солнечных панелей, которые питают эти устройства, обычно представляют собой солнечные панели из аморфного кремния.

Технически это связано с упомянутым выше тонкопленочным солнечным элементом.Существуют некоторые различия в том, как они созданы, но они относятся к той же «тонкопленочной» категории солнечных элементов. Подобно упомянутым выше тонкопленочным солнечным элементам, производство солнечных элементов из аморфного кремния очень недорого. Из-за того, что эти солнечные элементы настолько просты в изготовлении, компаниям легко создавать устройства на солнечной энергии по разумным ценам.

Эти типы солнечных батарей и солнечных батарей не так эффективны, как кристаллические версии. Монокристаллические и поликристаллические солнечные панели имеют очень хорошие показатели эффективности.Солнечная панель из аморфного кремния будет иметь КПД всего семь процентов по сравнению с 15 или 20% кристаллических моделей. Тем не менее, солнечные элементы из аморфного кремния очень жизнеспособны, потому что их производство недорогое.

Даже если солнечные панели из аморфного кремния обладают эффективностью только 7%, часто бывает более рентабельно купить несколько из них. Очень важно иметь возможность производить солнечные панели по низкой цене. Потребители должны иметь доступ к этой технологии по разумным ценам.По этой причине солнечные элементы и панели из аморфного кремния являются одними из самых важных солнечных панелей в мире.

Солнечная панель, показанная здесь в качестве примера, обычно используется в транспортных средствах, таких как дома на колесах и лодки. Он очень устойчив к атмосферным воздействиям и может выдерживать экстремальные температуры. Температуры в диапазоне от -40 ° F до 175 ° F не будут проблемой для этого устройства. Его также легко установить на открытом воздухе на постоянной основе, так что это хорошее приобретение.

Биогибридный солнечный элемент

Вы должны знать, что многие солнечные элементы и солнечные панели все еще находятся в стадии разработки.Новые технологии постоянно совершенствуются. С каждым годом возобновляемые источники энергии становятся все более важными для мира. Поскольку спрос на солнечную энергию становится все больше, появляется потребность в новых солнечных технологиях.

Биогибридные солнечные элементы - одна из самых многообещающих новых разработок в секторе солнечной энергетики. Этот новый тип солнечных элементов создан для копирования процесса фотосинтеза, который наблюдается в природе. Они используют несколько слоев фотосистемы 1 для создания высокофункционального солнечного элемента.У него есть потенциал стать самым эффективным солнечным устройством из когда-либо созданных.

На данный момент разрабатываемые лабораторные биогибридные солнечные элементы намного более эффективны, чем кристаллические солнечные панели, упомянутые ранее. Это может полностью изменить способ использования солнечной энергии и, возможно, станет новым стандартом. На данный момент эти солнечные элементы только исследуются и еще не готовы к выходу на рынок. Вполне вероятно, что эти биогибридные солнечные элементы станут коммерчески доступным продуктом в будущем, но это может произойти через много лет.

Это технология, за которой вы захотите следить, если вы заинтересованы в растущей солнечной индустрии. Это то, что волнует многих и, безусловно, многообещающе. Предсказать, когда что-то подобное может повлиять на мир, невозможно. Это то, чего вам придется подождать, и тогда вы увидите, что произойдет.

Солнечный элемент из теллурида кадмия

Солнечный элемент из теллурида кадмия - еще один интересный образец солнечной технологии, о котором вам стоит знать.Это то, что уже используется в определенных местах, но пока не получило широкого распространения. В этом солнечном элементе есть несколько положительных моментов, а также некоторые отрицательные моменты. Самым важным положительным моментом этого солнечного элемента является то, что его производство очень недорогое.

В целом сделать этот солнечный элемент довольно просто. Он использует теллурид кадмия для создания очень эффективного солнечного элемента. Вам даже не нужно использовать много воды, чтобы сделать этот тип солнечного элемента, что довольно удобно.Производство этих солнечных элементов требует низких затрат на электроэнергию и разумное время производства. Это делает его желательным вариантом для тех, кто хочет сэкономить при сокращении использования традиционных источников топлива.

Это технология, которая потенциально может помочь снизить углеродный след граждан и даже крупного бизнеса. Вам может быть интересно, почему в настоящее время он не используется регулярно из-за всех положительных качеств, которыми он обладает. Проще говоря, теллурид кадмия токсичен при вдыхании и проглатывании.Это делает использование этих солнечных элементов в некоторой степени опасным, и это отталкивает людей от полной приверженности этой технологии.

Информация о том, насколько безопасны солнечные элементы из теллурида кадмия, довольно туманна. Возможно, сторонники этой технологии игнорируют риски из-за того, что преимущества этой солнечной технологии настолько недороги в производстве. Небезопасная солнечная технология будет полностью противоречить основным ценностям солнечного сообщества, поэтому время покажет, будет ли эта технология развиваться дальше.Он определенно не станет распространенным, если действительно представляет опасность для тех, кто его использует.

Многопереходные солнечные панели

Многопереходные солнечные панели отличаются от обычных солнечных панелей несколькими способами. Если вы много знаете о солнечных панелях, то вы будете знать, что общее количество энергии, которое они могут использовать, составляет около 20% от того, что они поглощают. Много света превращается в тепло вместо электричества, что весьма прискорбно. Многопереходные солнечные панели - это очень продвинутый тип солнечных панелей, которые намного эффективнее.

Когда вы используете эту технологию многопереходных солнечных панелей, становится возможным превращать 40% потребляемой солнечной энергии в электричество. Это резкое увеличение в целом впечатляет и делает его одной из самых захватывающих и передовых солнечных панелей в мире. Такой уровень эффективности достигается за счет использования нескольких слоев полупроводников. Каждый из полупроводников способен преобразовывать свет на разных длинах волн, что приводит к меньшим его потерям.

Как бы ни была увлекательна эта технология, не стоит ожидать, что вы ею воспользуетесь в ближайшее время.В настоящее время солнечные панели этого типа используются только на спутниках и в лабораториях. Вполне вероятно, что со временем эта технология станет легко доступной, но в настоящее время она используется только профессионалами в крупных проектах. Поскольку возобновляемые источники энергии продолжают развиваться, весьма вероятно, что эта технология станет более совершенной и доступной для населения.

Самым большим фактором, препятствующим коммерческому использованию этого типа солнечных панелей, является их стоимость. Это очень высокотехнологичное оборудование, и его изготовление может быть дорогостоящим.Укладка полупроводников надлежащим образом - непростая задача, и на данный момент это непрактичное решение для электроснабжения домов людей. Однако многое может измениться за несколько лет, поэтому знайте, что эта технология может появиться на горизонте.

E. Стили солнечных панелей

Портативные солнечные панели

Важно иметь возможность использовать солнечные технологии удобным для вас способом. По этой причине компании разработали портативные солнечные панели. Эти панели можно брать с собой куда угодно.Люди используют эти удобные маленькие солнечные панели для питания своих важных электрических устройств.

Наиболее популярное применение этой солнечной панели, показанной здесь, - это зарядка портативных компьютеров. Сила солнца позволяет этой солнечной панели заряжать ваш ноутбук мощностью до 60 Вт. Это означает, что вам не нужно беспокоиться о разрядке заряда, когда вы не находитесь рядом с электрической розеткой. Это удобное решение, когда вы собираетесь куда-то в путешествие.

Использовать эту портативную солнечную панель во время поездки не составит большого труда.У вас будет множество возможностей заряжать солнечную панель солнечным светом, и ваши устройства будут работать нормально. Это экономичное небольшое решение для зарядки, которое вы захотите купить, если в этом возникнет необходимость.

Гибкие солнечные панели

Нажмите, чтобы узнать цену

Гибкие солнечные панели могут быть действительно полезны в определенных ситуациях. Эти замечательные солнечные панели сконструированы так, чтобы их можно было складывать и изгибать именно так, как вам нужно.Это может значительно упростить размещение солнечной панели, чем это было бы в противном случае. Если вы хотите использовать этот тип солнечной панели, вы сможете приобрести ее по разумной цене.

Эти солнечные панели становятся все более распространенными, чем раньше. Они очень прочные, а также полностью водонепроницаемы. Вам не придется беспокоиться о том, что у них возникнут проблемы, пока они на улице, так что вы сможете очень легко ими воспользоваться. Разместите такую ​​солнечную панель там, где она вам нужна, и вы сможете без проблем использовать ее энергию.

Этот блок здесь имеет безрамную конструкцию с четырьмя монтажными отверстиями. Вы сможете разместить его там, где вам нужно, а затем прикрепить его к новому дому. Большинство людей используют эти солнечные панели на своих крышах, навесах или даже в транспортных средствах. Известно, что некоторые люди даже помещают их в палатки, чтобы помочь энергетическим устройствам во время кемпинга.

Панели солнечных батарей на крыше

Когда люди поднимают идею солнечных панелей, большинство людей думают об этих традиционных крышных солнечных батареях.Они обычно используются для питания домов людей. Их можно разместить на крыше, и они будут впитывать солнечный свет, чтобы обеспечить вас необходимой электроэнергией. Многие люди получают значительную часть электроэнергии исключительно за счет солнечной энергии.

Установка одной из этих крышных солнечных панелей не должна быть слишком сложной. Вам просто нужно правильно их расположить и закрепить на крыше. Инструкции по установке солнечных панелей на самом деле очень просты, поэтому вам не нужно иметь большой опыт, чтобы все работало.У вас должно получиться быстро все наладить, так что скоро вы начнете использовать солнечную энергию.

Представленный здесь продукт представляет собой полный стартовый комплект для установки солнечных панелей на крыше. Вы сможете использовать обильную энергию солнца, чтобы снизить ежемесячные счета за электроэнергию. Это удобнее, чем вы думаете, и начать работу легко. Если вы купите этот стартовый набор сегодня, то сможете в кратчайшие сроки пожинать плоды.

Вы сможете получить приличное количество энергии из этой установки.Это также удобно, потому что вы можете добавить к нему больше позже, если почувствуете необходимость в дополнительных панелях. Это будет один из самых простых способов начать работу с солнечной энергией для новичков.

F. Окупятся ли для вас инвестиции в солнечную энергию? 4 критерия для рассмотрения

Например, я живу в месте, где у нас не так много солнечных часов в пиковые часы по сравнению с такими местами, как Аризона. Я живу в Ванкувере, Британская Колумбия, где круглый год очень дождливо и пасмурно. Но количество солнца - это только часть уравнения.Вот 5 критериев, которые следует учитывать при принятии решения о вложении средств в солнечную энергию.

4 критерия для рассмотрения:

Сколько у вас пикового солнца: Вам нужно достаточно солнца для выработки солнечной энергии. Один из способов узнать это - посетить страницу Google Project Sunroof, на которой рассчитываются ваши часы пиковой нагрузки на солнце и стоит ли вкладывать средства в солнечную систему. Не думайте, что если вы живете в Калифорнии, это наверняка. Если ваш дом большую часть дня находится в тени, это может повлиять на то, сколько солнечной энергии может собирать ваша система.

Сколько энергии вы используете: Вы должны выяснить, сколько энергии вы используете (киловатт-часов), чтобы решить, может ли солнечная система предоставить вам достаточно энергии, а также определить, сколько панелей вам понадобится для сбора достаточного количества энергии. . К вашему сведению, в 2016 году среднее домохозяйство в США использовало 10 766 киловатт-часов (кВт-ч), что составляет 897 кВт-ч в месяц.

Стимулы: Какие государственные льготы, такие как налоговые льготы и т. Д., Доступны в вашей юрисдикции, если вы инвестируете в солнечную энергию.Обратите внимание, что это имеет смысл учитывать только в том случае, если стоимость является вашим основным мотивом для перехода на солнечную энергию. Вполне возможно, что более сильным движущим фактором является желание сократить выбросы углекислого газа, и вы готовы за это платить.

Правила: Прежде чем вкладывать тысячи долларов в солнечные панели или другие солнечные системы сбора энергии, стоит выяснить, есть ли какие-либо ограничения для этих систем в вашем регионе.

G. Игра чисел

Говоря об инвестировании, очень важно понимать основы математики, лежащие в основе реализации солнечной системы.А именно, финансовая выгода, на которую вы можете рассчитывать, не будет мгновенной. Тем не менее, инвестирование всего лишь 15 тысяч долларов может привести к прибыли в 115 тысяч долларов за 20-летний период. Можно сказать, что солнечная энергия - это комбинация экономии затрат на энергию и дополнительного дохода с низким риском (вы можете продавать излишки сока в сеть). Давайте также не будем забывать, что у вас есть шанс избежать зависимости от сети и неустойчивости цен на энергоносители.

Кроме того, когда речь идет о финансировании в целом, мы должны понимать, что климат становится все более и более благоприятным для домовладельцев и предприятий.В Австралии, например, правительство предоставляет скидки и кредиты на солнечную энергию в рамках схемы Renewable Energy Target (RET). Цель состоит в том, чтобы увеличить долю солнечной энергии в общенациональном электрическом фонде с помощью малых и более крупных систем коммерческого класса.

В США правительство одобрило законопроект о федеральных расходах и более надежную налоговую скидку на солнечные панели. Этот механизм, также известный как инвестиционный налоговый кредит (ITC), был впервые установлен в соответствии с Законом об энергетической политике 2005 года. С недавними обновлениями политики он сделал солнечные системы еще более доступными за счет сокращения затрат на установку (30% вычитается из федеральных налогов. ).Экономия для домовладельцев и компаний, производящих солнечную энергию, значительна - она ​​достигает 5000 долларов.

H. Кусочки зеленого пазла

Когда вы узнаете о преимуществах, поймите множество ключевых факторов, которые должны направить ваше окончательное решение. И это лишь некоторые из них: это размер крыши, погодные условия в районе, доступный солнечный свет, размер системы и местные разрешения. Также необходимо учитывать КПД солнечных панелей, сравнивая его со средним показателем по отрасли 16-18%.

Я бы посоветовал вам сначала осмотреть место и определить, будет ли система производить достаточно энергии, чтобы покрыть или дополнить ваши энергетические цели. Естественно, на этом этапе вы должны оценить свое потребление энергии, размер семьи и потребности в образе жизни. Взгляните на свои предыдущие счета и определите, сколько кВтч вы потребляете в среднем в день.

Цифры меняются от города к городу и от страны к стране. Средняя семья в Австралии потребляет от 12 до 18 кВтч, а это означает, что эффективная солнечная система мощностью 5 кВт является оптимальным решением, компенсирующим потребление электроэнергии.Более того, через несколько лет он окупается благодаря впечатляющей производственной мощности. Кроме того, система мощностью 5 кВт - это минимальный размер на тот случай, если вы захотите добавить батареи.

I. На всякий случай

Пришло время добавить в смесь дополнительные переменные. В конце концов, количество электроэнергии, производимой панелью, зависит от ее КПД, температурного коэффициента, допуска мощности и номинальной мощности. При отсутствии препятствий прямой солнечный свет в течение большей части дня имеет первостепенное значение.Географическое положение и наклон крыши также играют роль - они влияют на работу фотоэлектрической системы.

Здесь вам нужно дважды измерить и один раз отрезать: посмотрите, сколько солнечных панелей вы вообще можете уместить. Например, солнечная панель мощностью 1,5 кВт занимает 12 квадратных метров. Сложность в том, что существует так много разных конструкций крыш, которые имеют свои плюсы и минусы. А если вы столкнетесь с пространством или другими практическими ограничениями, вы можете вообще отказаться от варианта крыши и разместить панели на специальных креплениях на земле.

Разобравшись с этим, определите, какой тип инвертора лучше всего соответствует вашим моделям потребления.

Инверторы

String - более доступный вариант. Принцип их работы заключается в том, что все панели направляют энергию на один инвертор. При наличии оптимальных условий для производства это разумный выбор для вашей системы. С другой стороны, силовая электроника на уровне модулей (MLPE) более дорогая и более эффективная. Каждая панель подключена к собственному инвертору, что дает лучшие результаты, когда условия на объекте не идеальны.

J. Заключительные замечания

Стоимость солнечной технологии снижается по всему миру, но вы все равно должны учитывать свой бюджет.

В зависимости от качества производителя, долговечности и уровня производства панели делятся на три основные категории: экономичные, стандартные и премиальные. Здесь вам нужно выйти за рамки того, что вы платите заранее, и подумать о преимуществах, которые появятся в будущем. Запустите числа и рассчитайте точный ROI. Если в конечном итоге он составит 15-20% и более, вероятно, стоит использовать собственный капитал от ипотеки.

Практическое правило: вы получаете то, за что платите. Так что остерегайтесь более дешевых систем, которые лишь немного сокращают начальные расходы. Ищите проверенные бренды с высочайшим качеством. Кроме того, вы можете попробовать экологически чистые продукты для умного дома, которые выводят ваши экологические усилия на совершенно новый уровень. Остается сделать лишь один последний шаг - выбрать установщиков. Хорошая идея - не торопиться и провести тщательное исследование. Обратите особое внимание на сертификацию, послужной список, гарантии качества и лицензии.Постарайтесь найти отзывы и свидетельства других клиентов и поспрашивать о рекомендациях. Посмотрите, имеет ли смысл обращаться к крупным национальным провайдерам или небольшим местным компаниям. Наконец, не стесняйтесь задавать любые вопросы, которые могут у вас возникнуть, до начала установки.

Получите как можно больше энергии за свои деньги

Чтобы оказаться на вершине и избежать распространенных ловушек, вам необходимо прикрыть все свои базы. Найдите лучшие предложения и взвесьте все ключевые факторы, влияющие на рентабельность инвестиций, прежде чем делать решительный шаг.Обдумайте свои долгосрочные потребности, бюджет, географические реалии и условия участка. Воспользуйтесь доступными финансовыми стимулами.

Сосредоточьтесь на том, что вы можете получить в долгосрочной перспективе. Такие решения, как солнечные системы по разумной цене, являются отличным выбором для большинства домовладельцев, а инвестиции приносят дивиденды. Они обеспечивают максимальную эффективность и позволяют добиться энергетической независимости.

Итак, пришло время использовать возобновляемые источники энергии и построить экологически чистый образ жизни.Сделайте что-нибудь хорошее для окружающей среды и своего бюджета - это беспроигрышный вариант.

Связано: Альтернативы бумажным полотенцам | Типы бункеров для компоста

Три типа солнечных батарей

Когда вы думаете об установке солнечных панелей, вы обычно учитываете такие факторы, как стоимость, эстетика и энергоэффективность. Хотя это важные факторы, в солнечных батареях есть фактор, который влияет на все три из них: типы солнечных панелей, которые вы выбираете.Типы солнечных панелей, представленные сегодня на рынке, будут влиять на стоимость установки и производства, а также на то, как панели будут выглядеть на вашей крыше. Это одно из самых важных соображений при установке солнечных батарей.


Есть три типа солнечных панелей, и у каждого есть свои плюсы и минусы. Правильные солнечные панели будут зависеть от вашей конкретной ситуации и того, что, как вы надеетесь, солнечные панели сделают для вас. В этом руководстве мы обсудим типы солнечных панелей, плюсы и минусы каждого типа, а также то, как выбрать лучший тип солнечной панели для вас.

Какие 3 типа солнечных панелей?

Три типа солнечных панелей: монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные. Каждый из этих типов солнечных элементов сделан уникальным способом и имеет разный эстетический вид. Вот разбивка по каждому типу солнечных батарей.

Монокристаллические солнечные панели

Монокристаллические солнечные панели - это самый старый и наиболее развитый тип солнечных панелей.Эти монокристаллические солнечные панели состоят примерно из 40 монокристаллических солнечных элементов. Эти солнечные элементы сделаны из чистого кремния. В процессе производства (так называемый метод Чохральского) кристалл кремния помещается в чан с расплавленным кремнием. Затем кристалл очень медленно вытягивается из чана, позволяя расплавленному кремнию сформировать вокруг него твердую кристаллическую оболочку, называемую слитком. Затем слиток тонко нарезают на кремниевые пластины. Пластина превращается в элемент, а затем элементы собираются вместе, чтобы сформировать солнечную панель.


Монокристаллические солнечные элементы кажутся черными из-за того, как солнечные лучи взаимодействуют с чистым кремнием. Ячейки черные, но задние листы и рамы могут быть разных цветов и дизайнов. Монокристаллические ячейки имеют форму квадрата со снятыми углами, поэтому между ячейками есть небольшие зазоры.

Поликристаллические солнечные панели

Поликристаллические солнечные панели - новая разработка, но их популярность и эффективность быстро растут.Как и монокристаллические солнечные панели, поликристаллические элементы сделаны из кремния. Но поликристаллические элементы состоят из расплавленных вместе фрагментов кристалла кремния. В процессе изготовления кристалл кремния помещается в чан с расплавленным кремнием. Вместо того, чтобы вытаскивать его медленно, кристаллу дают возможность фрагментироваться, а затем остыть. Затем, как только новый кристалл охлаждается в своей форме, фрагментированный кремний тонко разрезается на поликристаллические солнечные пластины. Эти пластины собираются вместе, образуя поликристаллическую панель.


Поликристаллические ячейки имеют синий цвет из-за того, как солнечный свет отражается на кристаллах. Солнечный свет отражается от кремниевых фрагментов иначе, чем от чистого кремниевого элемента. Обычно задние рамки и оправы серебряные с поликристаллическим покрытием, но возможны вариации. Форма ячейки - квадрат, между углами ячеек отсутствуют зазоры.

Тонкопленочные солнечные панели

Тонкопленочные солнечные панели - это совершенно новая разработка в индустрии солнечных панелей.Наиболее отличительной особенностью тонкопленочных панелей является то, что они не всегда сделаны из силикона. Они могут быть изготовлены из различных материалов, включая теллурид кадмия (CdTe), аморфный кремний (a-Si) и селенид меди, индия, галлия (CIGS). Эти солнечные элементы создаются путем помещения основного материала между тонкими листами проводящего материала со слоем стекла сверху для защиты. В панелях a-Si действительно используется кремний, но они используют некристаллический кремний и также покрыты стеклом.


Как следует из названия, тонкопленочные панели легко идентифицировать по их тонкому внешнему виду.Эти панели примерно в 350 раз тоньше тех, в которых используются силиконовые пластины. Но тонкопленочные кадры иногда могут быть большими, и это может сделать внешний вид всей солнечной системы сравнимым с монокристаллической или поликристаллической системой. Тонкопленочные элементы могут быть черными или синими, в зависимости от материала, из которого они изготовлены.

Монокристаллический против поликристаллического против тонкопленочного

Помимо изготовления и внешнего вида, существуют некоторые различия в том, как работают все типы солнечных элементов.Ключевые категории - эффективность и цена. Вот как каждый тип солнечных панелей показывает эффективность и доступность, а также другие факторы, которые следует учитывать.

КПД

Эффективность - это количество энергии, которое солнечная панель может произвести из количества получаемого ею солнечного света. По сути, эффективность определяет, сколько энергии может производить солнечная панель. Самая эффективная солнечная панель - это монокристаллические солнечные панели. Монокристаллические солнечные панели могут достигать эффективности более 20 процентов.С другой стороны, поликристаллические панели обычно могут достигать эффективности только от 15 до 17 процентов. Этот промежуток между двумя панелями может сократиться в будущем по мере совершенствования технологий для повышения эффективности поликристаллических панелей. Наименее эффективная солнечная панель - это тонкопленочная. Тонкая пленка обычно имеет более низкий КПД и производит меньшую мощность, чем любой из кристаллических вариантов, с КПД всего около 11 процентов. Мощность тонкопленочной панели может варьироваться, потому что у нее нет стандартного размера, и некоторые модели могут производить больше энергии, чем другие.

Стоимость

Цена может повлиять на принятие решения о солнечной энергии, и тип солнечных элементов, которые вы выбираете, является одним из факторов, который больше всего влияет на цену. Самые дешевые солнечные панели - это тонкопленочные панели, потому что они могут быть изготовлены с наименьшими затратами. CdTe - самые дешевые солнечные панели на рынке, но CIGS может быть дороже. Тонкопленочные рамы обычно легче, поэтому часто можно сэкономить на монтажных расходах. С другой стороны, монокристаллические солнечные панели сейчас являются самым дорогим вариантом.Производство чистого кремния может быть дорогостоящим, а панели и рамы тяжелые, что приводит к более высоким затратам на установку. Поликристаллические панели были разработаны для уменьшения стоимость солнечных панелей, и они обычно более доступны, чем монокристаллические. Но этот разрыв между монокристаллическими и поликристаллическими панелями может сократиться, поскольку новаторы найдут более эффективные способы производства монокристаллических солнечных элементов.

Другие факторы - температурный коэффициент, градостойкость, огнестойкость, списки UL и IEC и т. Д.

Помимо стоимости и эффективности, при выборе солнечных батарей следует учитывать еще несколько факторов. Одним из факторов является температурный коэффициент. Монокристаллические и поликристаллические солнечные панели обычно имеют температурный коэффициент от -0,3% / ° C до -0,5% / ° C. Тонкопленочные панели имеют коэффициент ближе к -0,2% / ° C.


Это означает, что при повышении температуры одни типы солнечных панелей будут производить больше энергии, чем другие. Это особенно важно учитывать в таких регионах, как Северная Каролина, где высокие температуры могут быть значительными.


Еще один фактор, который следует учитывать, - это класс огнестойкости, который может варьироваться в зависимости от типа вашей крыши и типа панели, которую вы выбираете. Пожар - не единственное стихийное бедствие, которое может поразить вашу крышу, поэтому вам также следует учитывать рейтинг града. Большинство монокристаллических и поликристаллических панелей могут выдерживать падение с высоты 25 мм со скоростью примерно 50 миль в час, но точные характеристики могут варьироваться и могут повлиять на срок службы вашей солнечной системы. Вы также можете рассмотреть возможность поиска технологии солнечных элементов с гетеропереходом (HJT) для вашей системы, которая сочетает в себе пластины монокристаллического кремния с аморфным кремнием.HJT имеет максимальную эффективность с самым низким температурным коэффициентом и без световой деградации (LID). Наконец, вы захотите рассмотреть LID, потому что снижение эффективности может повлиять на количество энергии, которое вы можете произвести.


Все эти факторы учитываются нашими инженерами при проектировании и рекомендуя солнечную фотоэлектрическую систему. Мы смотрим на общий жизненный цикл и эффективность системы не только в идеальных сценариях, но и во всех условиях, которым будет подвергаться ваша солнечная фотоэлектрическая система.


Отличная идея иметь базовый понимание того, как работают солнечные панели, но мы понимаем, что выбор правильного типа солнечных панелей может оказаться непростой задачей. Наши специалисты по солнечной энергии в 8MSolar готовы оценить ваши потребности и помочь вам принять лучшее решение, отвечающее вашим уникальным потребностям.

Лучший тип солнечных батарей

Так что лучше: монокристаллические или поликристаллические панели или тонкопленочные панели? Лучший тип солнечных панелей зависит от их назначения и где они будут установлены.Для жилых объектов с большой площадью кровли или недвижимости лучшим выбором могут быть поликристаллические панели. Эти панели являются наиболее доступными для больших помещений и обеспечивают достаточную эффективность и мощность. Для жилых домов с меньшим пространством лучшим выбором могут быть монокристаллические солнечные панели. Эти панели хорошо подходят для тех, кто хочет максимизировать свои счета за электроэнергию в небольшом пространстве. Монокристаллические солнечные панели и поликристаллические солнечные панели хорошо подходят для домов и других подобных зданий.Тонкопленочные солнечные панели почти никогда не используются в домах, потому что они менее эффективны. Вместо этого тонкопленочные солнечные панели идеально подходят для коммерческих зданий, которые не могут выдержать дополнительный вес традиционных панелей. Хотя тонкопленочные покрытия менее эффективны, коммерческие крыши имеют больше места, чтобы покрыть большую часть крыши панелями.


Если вы не уверены, какой из типов солнечных панелей лучше всего подойдет для вашего проекта, или вам нужны рекомендации по пониманию технологии солнечных панелей, наши специалисты в 8MSolar может помочь вам выбрать правильные панели для вашего уникального проекта.

Знай свои солнечные панели: 3 типа солнечных панелей

Чтобы добиться лучшего будущего, нам всем нужно начать делать устойчивый выбор сегодня. Одно из соображений - переход на солнечную энергию, но это решение может быть ошеломляющим. «Какие типы солнечных панелей подойдут мне лучше всего? Что мне следует использовать: монокристаллические солнечные панели или поликристаллические панели? Подойдут ли мне аморфные солнечные батареи? »

Хотя наука о солнечной энергии может вызывать недоумение, ваш выбор солнечных батарей необязательно должен быть таким.Эта информация должна пролить свет на предмет и помочь вам принять обоснованное решение.

Какие 3 типа солнечных панелей?

Девяносто процентов фотоэлектрических солнечных элементов, используемых в мире, сделаны из кремния, а 95% из тех, что устанавливаются в жилых помещениях, основаны на кремнии.

Есть 3 типа солнечных панелей, которые в основном используются в солнечной промышленности:

  • Монокристаллические солнечные панели
  • Панели солнечные поликристаллические
  • Тонкопленочные (аморфные) солнечные панели

Эти 3 типа панелей используются для 4 основных типов солнечной энергии:

  • Электрические системы
  • Водяное отопление
  • Обогрев бассейна
  • Концентрированная сила

Монокристаллические солнечные панели

Монокристаллические солнечные панели лучше всего запомнить и описать по их иногда используемому альтернативному названию - монокристаллические панели.Монопанели, как их обычно называют в солнечной промышленности, являются наиболее эффективными, потому что они чистейшие, сделанные из одного слитка кремния с использованием метода Чохральского.

Поликристаллические солнечные панели

Еще раз, альтернативное название поликристаллических солнечных панелей, мультикристаллические, помогает описать их состав. Полиэтиленовые панели, как эти солнечные панели называют в сфере альтернативной энергетики, представляют собой несколько кусков кремния, которые плавятся, обрабатываются и формуются в однородные прямоугольники.

Сравнение монокристаллических и поликристаллических солнечных панелей

Безусловно, существуют различия между монокристаллическими солнечными панелями и поликристаллическими панелями, но замечательно то, что причины выбора одной из них относительно просты. Вот что нужно иметь в виду: моно-панель мощностью 250 Вт должна давать те же результаты, что и поли-панель мощностью 250 Вт. Так в чем же отличия?

  • Поскольку монокристаллическая солнечная панель является наиболее чистой, она наиболее эффективна, поэтому вам нужно меньше места для вашей солнечной энергетической системы.
  • Поскольку монокристаллическая солнечная панель является самой чистой и самой эффективной, она также и самая дорогая.
  • Поликристаллические панели не имеют сплошной черной окраски монопанелей, имеют синий цвет и имеют однородную прямоугольную форму в отличие от выбритых закругленных углов монопанелей.
  • Выбритые углы монокристаллических панелей приводят к большему количеству отходов кремния при производстве.
  • Монокристаллический кремний монокристаллических панелей делает их более устойчивыми к более высоким температурам и низкой освещенности.
  • Поскольку поликристаллические панели не так устойчивы к свету и теплу, они могут иметь более короткий срок службы, чем монокристаллические солнечные панели.

Аморфные (тонкопленочные) солнечные панели

Самый дешевый и наименее эффективный вариант солнечных панелей - это тонкопленочные. Тонкопленочные солнечные панели изготавливаются из фотоэлектрического вещества, которое наносится на подложку, такую ​​как стекло.

Используемые вещества TFPV (тонкопленочные фотоэлектрические):

  • Аморфный кремний (a-Si)
  • теллурид кадмия (CdTe)
  • Медь селенид галлия индия (СНГ / CIGS)
  • Органические фотоэлектрические элементы (OPC)

Однородный внешний вид тонкой пленки приятен, а благодаря ее гибкости появляются новые возможности использования солнечной энергии.Проблемы с тонкопленочными солнечными батареями заключаются в том, что они все еще находятся в зачаточном состоянии в отрасли альтернативной энергетики, поэтому они все еще развиваются и меняются. Кроме того, его более низкая эффективность означает, что ему требуется много места, поэтому на этом этапе он обычно практичен только в коммерческих или промышленных условиях.

Что следует учитывать при выборе типов солнечных батарей

Теперь, когда у вас есть немного больше информации о 3 типах солнечных панелей, как вы решите? Вот некоторые вещи, которые следует учитывать:

  • Свободное место для установки
  • Условия окружающей среды
  • Количество оттенков
  • Стоимость за ватт
  • Требования к хранению
  • Возможно, страна происхождения, если это проблема вашего радара

Не забывайте
  • КПД отдельного солнечного элемента выше КПД всей панели.
  • Чем выше температура окружающей среды, тем менее эффективна панель.

Как мы можем помочь

Все еще не уверен в ваших потребностях в энергии. Kiwi Energy здесь, чтобы помочь, а вы, в свою очередь, можете помочь создать устойчивое энергетическое будущее, связавшись с Kiwi Energy.

Потенциал солнечной энергии на крыше

| Министерство энергетики

Инструменты для бизнеса
Аврора Солнечная

Aurora Solar Inc., предыдущий лауреат премии «Инкубатор», разработала веб-приложение, которое быстро рассчитывает солнечный потенциал на крыше здания.Приложение использует алгоритмы распознавания изображений и компьютерного зрения для оценки и сравнения многих потенциальных сайтов.

dGen: рыночный спрос на распределенную генерацию

Этот инструмент имитирует принятие потребителями распределенных энергоресурсов для жилых, коммерческих и промышленных предприятий в США и других странах до 2050 года. Он может анализировать ключевые факторы, которые повлияют на будущий рыночный спрос на распределенные энергоресурсы. В будущем dGen будет инструментом с открытым исходным кодом.

Folsom Labs

Folsom Labs, предыдущий лауреат премии инкубатора, разработал генератор разрешений на солнечную энергию - программный механизм для автоматической генерации стандартных документов для инспекторов и компетентных органов (AHJ). AHJ требуют эти документы для авторизации солнечных батарей в их юрисдикции. Программное обеспечение использует Helioscope, проектно-конструкторский продукт, предлагаемый Folsom Labs, для быстрого создания разрешительных документов, однолинейных диаграмм, планов участков и деталей проекта.

Национальная база данных по солнечной радиации

Этот инструмент обеспечивает серийный полный сбор часовых и получасовых значений метеорологических данных и трех наиболее распространенных измерений солнечной радиации: глобальной горизонтальной, прямой нормальной и диффузной горизонтальной освещенности.

PVLib

PVLib - это пакет программного обеспечения с открытым исходным кодом, который позволяет пользователям моделировать работу фотоэлектрических энергетических систем. Существуют две разные версии (pvlib-python и PVILB для Matlab), которые значительно выросли за счет вклада активного сообщества пользователей.

ReEDS: региональная система развертывания энергии

ReEDS моделирует инвестиционные решения в электроэнергетике на основе системных ограничений и требований к энергии и вспомогательным услугам. Его высокое пространственное разрешение и продвинутые алгоритмы способны отображать стоимость, ценность и технические характеристики интеграции технологий возобновляемой энергии.

REopt Lite: интеграция и оптимизация возобновляемых источников энергии

REopt Lite рекомендует оптимальное сочетание технологий возобновляемой энергии, традиционной генерации и хранения энергии для достижения целей по экономии затрат, устойчивости и энергоэффективности.

reV: Модель потенциала возобновляемых источников энергии

reV - это первый в своем роде инструмент оценки пространственно-временного моделирования, который позволяет пользователям рассчитывать мощность, генерацию и стоимость возобновляемых источников энергии на основе геопространственного пересечения с сетевой инфраструктурой и характеристиками землепользования.

Системный совет
Модель

Также известная как SAM, эта бесплатная технико-экономическая программная модель позволяет моделировать технические характеристики и финансовый анализ проектов в области возобновляемых источников энергии.SAM объединяет погодные данные временного ряда и характеристики системы для расчета потенциального производства электроэнергии и использует данные о стоимости системы, компенсации, финансировании и стимулах в годовом денежном потоке для расчета приведенной стоимости энергии, чистой приведенной стоимости, периода окупаемости, внутренней нормы прибыли, и доход от потенциального проекта.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *