СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ

В физическом смысле практически все солнечные панели являются фотоэлектрическими преобразователями. Они состоят из 2 кремниевых пластин с разными свойствами. Под воздействием света у первой возникает избыток электронов, во второй – их недостаток.

Промышленная солнечная батарея состоит из большого количества ламинированных фотоэлектрических ячеек. Все они скреплены между собой и закреплены на гибкой или жесткой подложке.

КПД солнечной панели зависит от двух нюансов: насколько чист использовался кремний и в каком порядке установлены кристаллы (одностороннему или разностороннему). Именно эти параметры улучшаются в последние годы. Ключевой проблемой является высокая цена процессов очищения кремния, а также сложность расположить кристаллы в одном направлении по всей панели.

Полупроводники изготавливают из других материалов – арсенида галлия, теллурида кадмия и т.д. Но наибольшее распространение получили именно кремниевые модели.

Кремний для солнечной батареи производят из кварцевого порошка. Большие залежи этого сырья есть на Урале и Сибири, поэтому перспективы развития этого направления солнечной энергии практически безграничны.

Кремниевые панели бывают следующих видов:

• монокристаллические;
• поликристаллические.

У каждого из них есть свои особенности, плюсы и минусы. В общей сложности они занимают 80% рынка.

Монокристаллические модели можно легко распознать по равномерному синему цвету. Вырабатываются они из чистого кремния. Считаются самыми дорогими, но имеют самый высокий КПД. Высокая стоимость обусловлена тем, что все кристаллы обязаны быть выставлены в одном направлении, а это трудно. Кроме того, максимальный КПД обеспечивается только в том случае, когда лучи солнца падают на поверхность пластины под углом 90°. Для решения этой проблемы такие батареи оснащаются дополнительным оборудованием, которое в автоматическом режиме возвращает их в течение дня. Так плоскость панелей всегда располагается перпендикулярно солнечным лучам.

Плюсы данных моделей:

• высокий КПД – 17-25%;
• компактные размеры (для установки требуется меньше места – по сравнению
• поликристаллическими аналогами);
• долговечность (эффективная генерация энергии до 25 лет).

Минусы таких моделей:

• высокая цена; чувствительность к загрязнению (из-за пыли снижается КПД).

Поскольку на монокристаллические панели должны попадать прямые солнечные лучи, их чаще всего устанавливают на открытом пространстве. В некоторых случаях – на высоте.

Ключевая особенность поликристаллической кремниевой батареи – разнонаправленность кристаллов.

• В этой связи они имеют следующие особенности:
• неравномерная синяя окраска; высокий КПД при рассеянном свете – 12-18% (это делает их эффективными в условиях пасмурной погоды);
• низкая себестоимость производства кремния (очищенный металл легко заливается в формы);
• нет необходимости постоянной ориентации в сторону солнца (такие панели обычно устанавливаются на крышах зданий и промышленных объектов).

В дневные часы при небольшой облачности поликристаллические солнечные панели не имеют заметных плюсов перед монокристаллическими аналогами. Зато их преимущества в полной мере раскрываются в тени или при густых облаках. Также поликристаллические модели стоят гораздо дешевле – и это еще один плюс в их копилку.

Что касается недостатков, то их всего два: пониженный КПД и громоздкость (для монтажа требуется больше пространства).