Ogrzewanie prywatnego domu panelami słonecznymi: schematy i urządzenia

Rodzaje paneli słonecznych

Urządzenia podzielone są na klasy według stopnia mocy:

• niska moc;
• uniwersalny;
• panel ogniw słonecznych.

Ponadto są trzy rodzaje baterii z różnymi przeznaczenie:

1. Przetworniki fotoelektryczne (PVC). Zamieniają energię słoneczną na energię elektryczną.
2. Elektrownie słoneczne (HES). Służą do zapewnienia funkcjonowania różnych instalacji przemysłowych – turbin, silników parowych itp.
3. Kolektory słoneczne (SC). Służy do dostarczania ciepła do pomieszczeń.

Wybór i obliczanie paneli słonecznych do prywatnego domu wymaga od właściciela znajomości cech konstrukcyjnych sprzętu. Istnieje podział według stanu fizycznego i chemicznego materiału baterii.Kwestię tę należy rozważyć bardziej szczegółowo.

baterie silikonowe

Ogniwa krzemowe to najczęstsze typy konwerterów fotowoltaicznych.

Powodem tego jest powszechność i dostępność tego materiału. Jednocześnie technologia produkcji jest bardzo złożona, produkcja elementów kosztuje znaczne kwoty, co zmusza producentów do szukania możliwości obniżenia kosztów.

Jak dotąd osiąga się to tylko kosztem zmniejszonej wydajności, ale deweloperzy nieustannie szukają sposobów na poprawę jakości i wydajności swoich produktów. Rozważ rodzaje baterii silikonowych.

Monokrystaliczny

Najskuteczniejsze i najdroższe elementy. Stosowany jest krzem o wysokiej czystości, którego technologia produkcji została opracowana przy produkcji półprzewodników. Elementy są cienkimi przekrojami (300 µm) z pojedynczego kryształu wyhodowanego specjalnie do tego zadania. Struktura krystaliczna ma regularny kształt, ziarna skierowane są w jednym kierunku. Koszt materiału jest wysoki, wydajność 18-22%. Żywotność jest bardzo długa, co najmniej 30 lat.

Polikrystaliczny

Pierwiastki te uzyskuje się poprzez stopniowe schładzanie stopionego krzemu.w którym powstają polikryształy. Struktura takiego materiału nie ma regularnego kształtu, ziarna nie są równoległe i skierowane w różnych kierunkach. Produkcja jest znacznie tańsza, ponieważ ta technologia wymaga mniej energii elektrycznej, ale wydajność produktu jest niższa - 12-18%.

amorficzny

Baterie amorficzne nie są wykonane z krzemu krystalicznego, ale z wodoru krzemu (silanu), który nakłada się cienką warstwą na materiał bazowy. Wydajność tych akumulatorów jest niska - tylko 5-6%, ale cena jest również najniższa.Jednocześnie są pewne zalety - wysoki współczynnik pochłaniania optycznego, możliwość pracy w pochmurną pogodę, odporność na odkształcenia panelu.

hybrydowy

Panele hybrydowe to połączenie ogniw fotowoltaicznych i kolektorów słonecznych. Faktem jest, że panele podczas generowania energii nagrzewają się i tracą wydajność.

W celu zmniejszenia ogrzewania zastosowano chłodzenie wodne. Okazało się, że ilość ciepła odbieranego przez wodę z fotokomórek można wykorzystać na potrzeby domowe lub do ogrzewania pomieszczeń.

Takie panele słoneczne są dobre zarówno do wytwarzania energii, jak i ogrzewania domu. Producenci twierdzą, że wydajność takich paneli jest niezwykle wysoka (niektórzy twierdzą, że 80%), ale jest to powszechny chwyt marketingowy, biorąc pod uwagę stabilność wskaźników jako wzrost wydajności.

To kolejny rodzaj przetworników fotowoltaicznych, które nie są wykonane na bazie krzemu, ale z kilku folii polimerowych złożonych w gęste opakowanie i pełniących różne funkcje.. Wydajność takich baterii jest około czterokrotnie niższa niż baterii krzemowych, ale są one lekkie, stosunkowo tanie w produkcji, a co za tym idzie tańsze w sprzedaży. Uważa się, że urządzenia polimerowe mają duży potencjał i będą aktywnie rozwijane, ponieważ najważniejszymi zaletami materiału są niski koszt i szybkość produkcji.

Przyszłość należy do alternatywnych źródeł energii

Zapotrzebowanie na energię rośnie proporcjonalnie do tempa rozwoju technologii. Jeśli dziś alternatywne źródła energii są egzotyczne i są używane tylko tam, gdzie inne metody nie są odpowiednie, to po pewnym czasie sytuacja zmieni się radykalnie.Zależność od firm dostarczających surowce nie jest perspektywą najbardziej obiecującą, zmusza nas do szukania innych, bardziej niezależnych opcji zaopatrzenia mieszkań w energię i ciepło.

Gdy tylko pojawi się tańszy i wydajniejszy sprzęt, zastosowanie paneli słonecznych stanie się powszechne.. Impulsem do tego będzie przeludnienie regionów centralnych, brak mieszkań i pracy, konieczność przesiedlenia się w bardziej odległe regiony. Jeśli do tego czasu parametry sprzętu ustabilizują się, a ceny spadną do przystępnych poziomów, to popyt na panele słoneczne będzie bardzo wysoki.

Zasada działania

Zasada działania baterii słonecznej. (Kliknij, aby powiększyć)

Zasada działania baterii słonecznej jest dość prosta. Jest to konwersja energii słonecznej na energię elektryczną. Fotoreceptory znajdujące się na płytce pochłaniają światło słoneczne, co powoduje mikrowyładowanie na powierzchni płytki.

Moc jednego takiego mikrorozładowania jest dość niewielka, ale wiele fotoreceptorów znajdujących się na obszarze baterii jest w stanie generować i gromadzić niezbędną ilość energii elektrycznej na potrzeby człowieka.

Panele słoneczne można montować na dachach:

• domy prywatne;
• budynki wielopiętrowe;
• małe pomieszczenia przemysłowe;
• pawilony;
• zadaszenia.

Warunkiem posadowienia konstrukcji jest dach płaski lub inna płaszczyzna o dużej powierzchni.

Porada eksperta: moduły kolektorów słonecznych są ustawione w kierunku słońca

Dlatego ważne jest, aby podczas instalacji zainstalować moduł od strony południowej lub południowo-wschodniej.

Korzyści z słonecznego systemu grzewczego

Istnieje kilka zalet paneli słonecznych do ogrzewania domu:

• Przez cały rok Twój dom ma zapewnione niezbędne ciepło. Możesz również dostosować temperaturę w domu według własnego uznania.
• Całkowita niezależność od usług mieszkaniowych i komunalnych. Teraz nie musisz płacić ogromnych rachunków za ogrzewanie.
• Energia słoneczna to rezerwa, którą można wykorzystać na różne potrzeby gospodarstwa domowego.
• Baterie te mają bardzo dobrą żywotność. Rzadko się zawodzą, więc nie musisz się martwić naprawą lub wymianą niektórych podzespołów.

Jest kilka niuansów, na które należy zwrócić uwagę przed wyborem tego systemu. W końcu taki system może nie być odpowiedni dla wszystkich.

Pod wieloma względami jakość takiego systemu grzewczego zależy od geografii miejsca zamieszkania. Jeśli mieszkasz w regionie, w którym słońce nie świeci na co dzień, to takie systemy będą nieskuteczne. Kolejną wadą tego systemu jest to, że panele słoneczne są drogie. To prawda, że ​​nie powinniśmy zapominać, że taki system z czasem w pełni się zwróci.

Czas trwania słońca w Rosji

Aby dostarczyć do domu niezbędną ilość ciepła, potrzeba od 15 do 20 metrów kwadratowych. metrów powierzchni paneli słonecznych. Jeden metr kwadratowy emituje średnio aż 120W.

Aby otrzymać około 500 kW ciepła miesięcznie, konieczne jest, aby w miesiącu przypadało około 20 słonecznych dni.

Warunkiem jest zamontowanie paneli słonecznych po południowej stronie dachu, ponieważ to ona rozprowadza najwięcej ciepła.Aby ogrzewanie słoneczne było jak najbardziej wydajne, kąt dachu powinien wynosić około 45 stopni. Pożądane jest, aby wysokie drzewa nie rosły w pobliżu domu i nie było innych obiektów, które mogą tworzyć cień. System kratownicowy domu musi mieć niezbędną wytrzymałość i niezawodność. Ponieważ panele słoneczne nie są do końca lekkie, należy uważać, aby nie szkodziły budynkowi i nie powodowały destrukcyjnych procesów. Prawdopodobieństwo zawalenia wzrasta zimą, ponieważ w tym czasie oprócz ciężkich akumulatorów na dachu będzie gromadził się śnieg.

Panele słoneczne są zwykle umieszczane na dachu domu.

Pomimo tego, że panele słoneczne są dość drogie, zyskują coraz większą popularność. Są używane nawet tam, gdzie klimat nie jest zbyt gorący. Taki system można wykorzystać również jako dogrzewanie domu. Takie systemy są najskuteczniejsze w miesiącach letnich, kiedy słońce świeci prawie codziennie. Nie zapominaj jednak, że dom musi być ogrzewany głównie w miesiącach zimowych.

Sposoby wykorzystania energii słonecznej

Sposoby wykorzystania energii ciała niebieskiego nie należą do innowacyjnych technologii, ciepło słoneczne jest stosowane od dawna iz dużym powodzeniem. Dotyczy to jednak głównie Australii, niektórych krajów Europy, Ameryki i regionów południowych, gdzie alternatywną energię można pozyskiwać przez cały rok.

Niektóre regiony północne doświadczają niedoboru naturalnego promieniowania, więc jest ono wykorzystywane jako opcja dodatkowa lub awaryjna.

Galeria obrazów
Zdjęcie z
Panele słoneczne to jeden ze sposobów na uzyskanie praktycznie darmowej energii, wypromieniowywanej bezpłatnie przez ciało niebieskie.

Instalacja autonomicznej elektrowni słonecznej jest wskazana w regionach o dużej liczbie dni słonecznych, co nie ma związku ze średnią roczną temperaturą

Autonomiczny system fotowoltaiczny znajduje się głównie na dachach budynków o niskiej zabudowie oraz na terenach wolnych od drzew.

W okresie mrozów instalacje solarne dostarczają energię do ogrzewania powietrza, pary lub wody, latem zapewniają podgrzewaną wodę

Elektrownie słoneczne należą do „zielonych”, przyjaznych środowisku, stale odnawialnych rodzajów wytwarzania energii

Jak dotąd sprawność elektrowni słonecznych jest zbyt zależna od liczby słonecznych dni. Opłaca się tylko na południowych szerokościach geograficznych. Na środkowym pasie i na północy może służyć tylko jako źródło zapasowe

Panele słoneczne na południu krajów WNP będą w stanie zapewnić wiejskiemu domowi energię elektryczną, ciepłą wodę i chłodziwo do obwodów grzewczych

Systemy solarne, nawet wykorzystywane jako zapasowe źródło energii, przynoszą dość wysoki efekt ekonomiczny, zmniejszając obciążenie głównych opcji wytwarzania energii.

Pasywne wykorzystanie energii słonecznej

Opcja instalacji paneli słonecznych

Optymalna lokalizacja prywatnego systemu fotowoltaicznego

Lokalizacja panelu słonecznego wzdłuż okapu

Układ słoneczny na płaskim dachu

Elektrownia słoneczna jako źródło zapasowe

Eksploatacja baterii w południowych regionach krajów WNP

Prawdziwe korzyści z systemu fotowoltaicznego w sektorze prywatnym

Pośrednikami między promieniami słonecznymi a mechanizmem generującym energię są baterie słoneczne lub kolektory, które różnią się zarówno przeznaczeniem, jak i konstrukcją.

Baterie przechowują energię słoneczną i pozwalają na wykorzystanie jej do zasilania domowych urządzeń elektrycznych. Są to panele z fotokomórkami z jednej strony i mechanizmem blokującym z drugiej. Możesz samodzielnie eksperymentować i montować baterię, ale łatwiej kupić gotowe elementy - wybór jest dość szeroki.

Systemy solarne (kolektory słoneczne) są częścią systemu grzewczego domu. Duże izolowane termicznie skrzynki z chłodziwem, podobnie jak akumulatory, są montowane na wzniesionych osłonach skierowanych w stronę słońca lub połaci dachowych.

Błędem jest założenie, że absolutnie wszystkie regiony północne otrzymują znacznie mniej naturalnego ciepła niż południowe. Załóżmy, że w Czukotki lub w środkowej Kanadzie jest znacznie więcej słonecznych dni niż w Wielkiej Brytanii położonej na południu

Aby zwiększyć wydajność, panele umieszczone są na dynamicznych mechanizmach przypominających system śledzący – obracają się zgodnie z ruchem słońca. Proces konwersji energii odbywa się w rurkach umieszczonych wewnątrz skrzynek.

Główna różnica między systemami słonecznymi a panelami słonecznymi polega na tym, że te pierwsze podgrzewają chłodziwo, podczas gdy te drugie gromadzą energię elektryczną. Możliwe jest ogrzanie pomieszczenia za pomocą fotokomórek, ale schematy urządzeń są nieracjonalne i nadają się tylko do tych obszarów, w których jest co najmniej 200 słonecznych dni w roku.

Schemat instalacji grzewczej z kolektorem słonecznym podłączonym do kotła i zapasowym źródłem energii elektrycznej (np. kocioł gazowy) na paliwo tradycyjne (+)

Odmiany

W najszerszym znaczeniu termin „bateria słoneczna” oznacza urządzenie, które pozwala zamienić energię wypromieniowaną przez Słońce na dogodną formę w celu późniejszego wykorzystania w różnych dziedzinach życia człowieka. Do ogrzewania domów wykorzystywane są dwa rodzaje paneli słonecznych.

ogniwa fotowoltaiczne

Baterie tej klasy są często nazywane konwerterami, ponieważ za ich pomocą energia promieniowania słonecznego jest przekształcana w energię elektryczną. Taka transformacja stała się możliwa dzięki właściwościom półprzewodników. Ogniwo fotokomórki składa się z dwóch materiałów, z których jeden ma przewodność otworową, a drugi - elektroniczny.

ogniwa fotowoltaiczne

Przepływ fotonów tworzących światło słoneczne powoduje, że elektrony opuszczają swoje orbity i migrują przez złącze Pn, które w rzeczywistości jest prądem elektrycznym.

W zależności od rodzaju użytych materiałów istnieją trzy rodzaje baterii fotowoltaicznych: krzemowe, foliowe i koncentratorowe.

Krzem

Ponad trzy czwarte produkowanych obecnie paneli słonecznych jest tego typu. Wynika to z przewagi krzemu w skorupie ziemskiej, a także z faktu, że większość technologii w produkcji elektroniki półprzewodnikowej koncentrowała się na pracy z tym materiałem.

Z kolei elementy na bazie krzemu dzielą się na dwa rodzaje:

• monokrystaliczny: najdroższa opcja, wydajność 19% - 24%;
• polikrystaliczny: tańszy, ale o wydajności w zakresie 14% - 18%.

Film

W produkcji fotokomórek z tej grupy stosuje się półprzewodniki, które mają wyższy współczynnik pochłaniania światła niż krzem mono- i polikrystaliczny.

Umożliwiło to zmniejszenie grubości elementów o rząd wielkości, co pozytywnie wpłynęło na ich koszt. Stosowane są następujące materiały:

• tellurek kadmu (sprawność - 15% - 17%);
• krzem amorficzny (wydajność - 11% - 13%).

koncentrator

Baterie te mają wielowarstwową budowę i charakteryzują się najwyższą sprawnością – około 44%. Głównym surowcem do ich produkcji jest arsenek galu.

Kompletny zestaw systemu grzewczego

System grzewczy oparty na bateriach fotowoltaicznych składa się z następujących elementów:

• same baterie;
• bateria;
• sterownik: kontroluje proces ładowania akumulatora;
• falownik: zamienia prąd stały z baterii lub akumulatora na prąd przemienny o napięciu 220 V;
• konwektor, bojler na gorącą wodę lub inny rodzaj grzałki elektrycznej.

Instalacja fotowoltaiczna montowana na siatce

Kolektory słoneczne

Baterie tej odmiany składają się z kilku rurek pomalowanych na czarno, przez które pompowany jest płyn chłodzący krążący w systemie grzewczym. Jednocześnie energia cieplna promieniowania słonecznego jest pochłaniana przez środowisko pracy bez jakiejkolwiek konwersji. W większości przypadków wykorzystuje mieszankę na bazie glikolu propylenowego (ma właściwości przeciw zamarzaniu), ale zdarzają się też kolektory zorientowane na pracę z powietrzem. Ten ostatni po podgrzaniu podawany jest bezpośrednio do ogrzewanego pomieszczenia.

Kolektory słoneczne

W najprostszej postaci kolektor słoneczny nazywany jest kolektorem płaskim. Wykonany jest w formie pudełka wykonanego ze szkła z ciemną powłoką, która styka się z przepływającym przez rurki płynem chłodzącym. Kolektory próżniowe mają bardziej złożone urządzenie.W takich akumulatorach rurki z chłodziwem są umieszczane w szczelnej szklanej obudowie, z której wypompowywane jest powietrze. W ten sposób rury zawierające czynnik roboczy są otoczone próżnią, co eliminuje straty ciepła na skutek kontaktu z powietrzem.

Oczywiście produkcja kolektorów słonecznych opiera się na prostszych technologiach niż produkcja ogniw fotowoltaicznych. Dzięki temu są też tańsze. Jednocześnie sprawność takich instalacji sięga 80% - 95%.

Kompletny zestaw układu słonecznego

Główne elementy systemu solarnego (systemy baterii słonecznych do domu) to:

• kolektor słoneczny;
• pompa obiegowa (w systemach z naturalną cyrkulacją chłodziwa może być nieobecna, ale są nieskuteczne);
• pojemnik z wodą, który pełni rolę akumulatora ciepła;
• obieg grzewczy wody, składający się z rur i grzejników.

Schemat wdrożenia systemu solarnego ze wspomaganiem ogrzewania z dobowym magazynowaniem energii

Korzyści z paneli słonecznych

Najważniejszą zaletą konwerterów fotowoltaicznych jest niezależność od organizacji zasobów. Energia elektryczna jest generowana całkowicie autonomicznie, bez podłączenia do sieci. Wystarczy mieć źródło - światło słoneczne, w nocy system nie może działać. Są też inne korzyści:

• Przyjazność dla środowiska. System w żaden sposób nie wpływa na środowisko, nie emituje żadnych szkodliwych substancji.
• Długa żywotność. Sprzęt może pracować niemal bez końca, pod warunkiem okresowej konserwacji przez specjalistów.
• Całkowicie cicha praca.
• Możliwość zwiększenia mocy systemu poprzez dodanie nowych modułów.
• Zwrot sprzętu.Cena zestawu jest stopniowo zwracana właścicielowi w postaci oszczędności energii. Po kilku latach sprzęt zaczyna już przynosić zyski.
• Stała redukcja kosztów zestawów. Wielkość produkcji takiego sprzętu jest duża, co powoduje spadek cen. Zakupiony za kilka lat system fotowoltaiczny do domu będzie tańszy niż zakupiony dzisiaj, a to budzi zaufanie do rozwoju technologii i dostępności sprzętu.

Rurowe kolektory słoneczne

Kolektory rurowe montowane są z oddzielnych rur, przez które przepływa woda, gaz lub para. Jest to jeden z otwartych systemów słonecznych. Jednak płyn chłodzący jest już znacznie lepiej chroniony przed negatywnymi czynnikami zewnętrznymi. Szczególnie w instalacjach próżniowych, ułożonych na zasadzie termosów.

Każda rura jest podłączona do systemu osobno, równolegle do siebie. Jeśli jedna rurka ulegnie awarii, łatwo ją wymienić na nową. Całą konstrukcję można montować bezpośrednio na dachu budynku, co znacznie ułatwia montaż.

Kolektor rurowy ma budowę modułową. Głównym elementem jest lampa próżniowa, ilość lamp waha się od 18 do 30, co pozwala dokładnie dobrać moc układu

Istotnym plusem rurowych kolektorów słonecznych jest cylindryczny kształt głównych elementów, dzięki czemu promieniowanie słoneczne jest wychwytywane przez cały dzień bez użycia drogich systemów śledzenia ruchu oprawy.

Specjalna wielowarstwowa powłoka tworzy rodzaj optycznej pułapki na promienie słoneczne.Schemat częściowo pokazuje zewnętrzną ściankę termosu odbijającą promienie na ścianki wewnętrznej termosu

Zgodnie z konstrukcją rur rozróżnia się kolektory słoneczne długopisowe i współosiowe.

Rura koncentryczna to naczynie Diyur lub znajomy termos. Zbudowane są z dwóch kolb, pomiędzy którymi wypompowywane jest powietrze. Wewnętrzna powierzchnia bańki wewnętrznej pokryta jest wysoce selektywną powłoką, która skutecznie pochłania energię słoneczną.

Dzięki cylindrycznemu kształtowi tuby promienie słoneczne zawsze padają prostopadle do powierzchni

Energia cieplna z wewnętrznej warstwy selektywnej przekazywana jest do rurki cieplnej lub wewnętrznego wymiennika ciepła wykonanego z płyt aluminiowych. Na tym etapie dochodzi do niepożądanych strat ciepła.

Rurka z piór to szklany cylinder z włożonym do środka pochłaniaczem piór.

System otrzymał swoją nazwę od pochłaniacza z piór, który ciasno owija się wokół kanału cieplnego wykonanego z metalu przewodzącego ciepło.

Aby zapewnić dobrą izolację termiczną, z rury wypompowywane jest powietrze. Przenoszenie ciepła z absorbera odbywa się bez strat, dzięki czemu sprawność rurek z pierza jest wyższa.

Termotuba to szczelny pojemnik z lotną cieczą.

Ponieważ lotna ciecz naturalnie spływa na dno rurki termometrycznej, minimalny kąt nachylenia wynosi 20°

Wewnątrz termotuby znajduje się lotna ciecz, która odbiera ciepło z wewnętrznej ścianki kolby lub z pochłaniacza z piór. Pod wpływem temperatury ciecz wrze i unosi się w postaci pary. Po oddaniu ciepła do ogrzewania lub gorącej wody chłodzącej para skrapla się w ciecz i spływa w dół.

Woda pod niskim ciśnieniem jest często używana jako ciecz lotna.

System bezpośredniego przepływu wykorzystuje rurkę w kształcie litery U, przez którą krąży woda lub nośnik ciepła systemu grzewczego.

Jedna połowa rurki w kształcie litery U jest przeznaczona na zimny płyn chłodzący, druga na podgrzewaną. Po podgrzaniu chłodziwo rozszerza się i wchodzi do zbiornika, zapewniając naturalną cyrkulację. Podobnie jak w przypadku systemów termorurowych, minimalny kąt nachylenia musi wynosić co najmniej 20⁰.

W przypadku podłączenia bezpośredniego przepływu ciśnienie w układzie nie może być wysokie, ponieważ wewnątrz kolby panuje techniczna próżnia

Systemy z przepływem bezpośrednim są bardziej wydajne, ponieważ natychmiast podgrzewają chłodziwo.

Jeżeli systemy kolektorów słonecznych mają być użytkowane przez cały rok, to pompowane są do nich specjalne płyny zapobiegające zamarzaniu.

Plusy i minusy kolektorów rurowych

Zastosowanie rurowych kolektorów słonecznych ma szereg zalet i wad. Konstrukcja rurowego kolektora słonecznego składa się z tych samych elementów, które stosunkowo łatwo wymienić.

Zalety:

• niska utrata ciepła;
• zdolność do pracy w temperaturach do -30⁰С;
• efektywna wydajność w ciągu dnia;
• dobra wydajność na obszarach o klimacie umiarkowanym i zimnym;
• niskie nawiewy, uzasadnione zdolnością systemów rurowych do przepuszczania przez nie mas powietrza;
• możliwość wytworzenia wysokiej temperatury chłodziwa.

Strukturalnie struktura rurowa ma ograniczoną powierzchnię otworu. Ma następujące wady:

• niezdolny do samooczyszczania się ze śniegu, lodu, szronu;
• wysoka cena.

Mimo początkowo wysokich kosztów kolektory rurowe szybciej się zwracają.Mają długą żywotność.

Kolektory rurowe są systemami solarnymi typu otwartego, dlatego nie nadają się do całorocznego stosowania w systemach grzewczych.

Rodzaje paneli słonecznych

Istnieją różne typy konwerterów fotowoltaicznych. Ponadto różni się materiał, z którego są wykonane oraz technologia. Wszystkie te czynniki bezpośrednio wpływają na wydajność tych konwerterów. Niektóre ogniwa słoneczne mają sprawność 5-7%, a najbardziej udane ostatnie osiągnięcia wykazują 44% lub więcej. Widać wyraźnie, że dystans od rozwoju do użytku domowego jest ogromny, zarówno pod względem czasu, jak i pieniędzy. Ale możesz sobie wyobrazić, co nas czeka w najbliższej przyszłości. Inne metale ziem rzadkich są używane w celu uzyskania lepszej wydajności, ale dzięki lepszej wydajności mamy przyzwoity wzrost cen. Średnia wydajność stosunkowo niedrogich konwerterów solarnych wynosi 20-25%.

Najszerzej stosowane są krzemowe moduły słoneczne

Najczęściej spotykane krzemowe ogniwa słoneczne. Ten półprzewodnik jest niedrogi, jego produkcja jest opanowana od dawna. Ale nie mają najwyższej wydajności - te same 20-25%. Dlatego, przy całej różnorodności, obecnie stosuje się głównie trzy typy konwerterów słonecznych:

• Najtańsze są baterie cienkowarstwowe. Stanowią cienką powłokę silikonu na materiale nośnym. Warstwa silikonowa pokryta jest folią ochronną. Zaletą tych elementów jest to, że pracują nawet przy rozproszonym świetle, dzięki czemu można je montować nawet na ścianach budynków. Wady - niska wydajność 7-10% oraz, pomimo warstwy ochronnej, stopniowa degradacja warstwy krzemu.Jednak zajmując duży obszar, można uzyskać prąd nawet przy pochmurnej pogodzie.
• Polikrystaliczne ogniwa słoneczne wykonane są ze stopionego krzemu, powoli go schładzającego. Elementy te można odróżnić jasnoniebieskim kolorem. Te panele słoneczne mają najlepszą wydajność: sprawność wynosi 17-20%, ale są nieefektywne w świetle rozproszonym.
• Najdroższe z całej trójcy, ale jednocześnie dość rozpowszechnione, to monokrystaliczne panele słoneczne. Uzyskiwane są przez rozszczepienie pojedynczego kryształu krzemu na wafle i mają charakterystyczną geometrię ze ściętymi narożnikami. Te elementy mają wydajność od 20% do 25%.

Teraz, gdy zobaczysz napisy „mono panel słoneczny” lub „polikrystaliczny panel słoneczny”, zrozumiesz, że mówimy o metodzie wytwarzania kryształów krzemu. Dowiesz się również, jak skutecznych możesz od nich oczekiwać.

Bateria z konwerterami monokrystalicznymi