Rodzaje paneli słonecznych: przegląd porównawczy projektów i porady dotyczące wyboru paneli

Polikrystaliczny

Opis

Wszystkie urządzenia silikonowe nadmiernie reagują na przegrzanie. Temperatura zalecana do pomiaru wytwarzania energii to 25 stopni. Nawet przy wzroście tylko o jeden stopień wydajność spada o 0,5%.

Czystość krzemu jest znacznie niższa niż omówiona powyżej, dopuszczalna jest również obecność zanieczyszczeń i obcych wtrąceń. Zmniejsza to koszty. W przypadku tego typu paneli metal po prostu wlewa się do form. Następnie za pomocą specjalnych technik powstają kryształy, których kierunku nie trzeba kontrolować.

Schłodzony krzem jest cięty na warstwy, przetwarzając je zgodnie ze specjalnym algorytmem.

Zalety krzemu amorficznego ujawniają się w pełni w cieniu i wraz z nadejściem pochmurnych dni i są prawie niewidoczne przy słonecznej pogodzie.

Nie potrzebują również mechanizmów obrotowych, ponieważ są zamocowane na stałe.

Ten rodzaj paneli kosztuje mniej niż panele zorientowane. Ich skuteczność spada o 20% po 20 latach użytkowania.

Wady

Oczywiście są to:

• Niższa wydajność;
• Wymagany duży obszar instalacji.

W ostatnich latach, dzięki nowym badaniom i powstającym technologiom, wydajność stale rośnie, osiągając w przypadku niektórych paneli nawet 20%.

Najlepsze panele słoneczne dla turystów

SW-H05

To najbardziej budżetowa bateria słoneczna z naszej oferty, która pozwala na ładowanie telefonów, tabletów, e-booków i innego sprzętu. Warto jednak wziąć pod uwagę, że prąd ładowania wynosi tutaj tylko 1 A, więc urządzenie będzie się ładować przez długi czas.

Ten panel słoneczny to płyta z czterema pierścieniami na rogach, za pomocą których można go przymocować do drzewa lub plecaka. Nadaje się do ładowania urządzeń mobilnych podczas wędkowania, polowania lub w samochodzie.

Goal Zero Nomad 7 Plus

Kompaktowy panel podróżny jest wyposażony w moduł monokrystaliczny 7W. Jest „ubrana” w zapieczętowany futerał, który nie boi się deszczu, śniegu, a nawet wpadnięcia do rzeki. Urządzenie wyposażone jest w dwa złącza USB: standardowe oraz autorską ładowarkę Guide 10 Plus.

Panel słoneczny posiada kieszonkę z siatki, w której można umieścić urządzenia do ładowania. Ponadto konstrukcja jest wyposażona w pętle, które są mocowane do plecaka, akumulator można ładować bezpośrednio na plecaku. Tutaj znajduje się wskaźnik intensywności ładowania. Pokazuje, jak dobrze promienie słoneczne uderzają w panel.

FSM 14-MT

Bateria słoneczna składa się z 4 modułów monokrystalicznych o łącznej mocy 14 watów. Maksymalny prąd ładowania wynosi 2,5A.Składa się do zwykłej torby, którą można schować do bagażnika samochodu, roweru lub do plecaka.

Wydajność tego urządzenia wynosi 18%, wystawionego na bezpośrednie działanie promieni słonecznych. Urządzenie waży zaledwie 850 gr.

Topray Solar TPS-102-15

Jest to niedroga samochodowa bateria słoneczna do ładowania akumulatorów. Jeśli akumulator nagle wyczerpie się w trasie (choć lepiej, żeby tak się nie stało), ten panel słoneczny pozwoli Ci go naładować. Całkowita moc baterii to 15W.

Do urządzenia dołączone są zaciski krokodylkowe do akumulatora oraz przejściówka do zapalniczki. Oprócz akumulatora samochodowego można również ładować urządzenia elektroniczne.

Panel słoneczny Bio Lite 10+

Ta bateria słoneczna to połączenie modułu słonecznego i Power Banku o pojemności 3000 mAh. Dzięki niemu możesz ładować różne gadżety i ładuje się dość szybko. Dostępne są dwa złącza: USB i microUSB.

Metalowy uchwyt, który jest wyposażony w konstrukcję panelu, umożliwia umieszczenie baterii na stojaku. To prawda, warto wziąć pod uwagę, że panel jest monokrystaliczny, a nie amorficzny, więc nie będzie się ładować przy pochmurnej pogodzie.

Porady dla elektryków:

• Jak znaleźć fazę i zero: proste i skuteczne sposoby
• Przedłużacze i trójniki: jak znaleźć i naprawić problem?

Baterie foliowe na bazie tellurku kadmu

Kadm to materiał o wysokim stopniu pochłaniania światła, odkryty jako materiał do ogniw słonecznych w latach 70-tych.Obecnie materiał ten jest używany nie tylko w kosmosie, na orbicie okołoziemskiej, ale jest również aktywnie wykorzystywany jako materiał na panele słoneczne do konwencjonalnego użytku domowego.

Głównym problemem w stosowaniu takiego materiału jest jego toksyczność. Jednak badania sugerują, że poziom kadmu. który przedostaje się do atmosfery jest zbyt mały, aby szkodzić zdrowiu ludzkiemu. Ponadto, pomimo niskiej wydajności w okolicach 10%, koszt jednostki mocy w takich bateriach jest niższy niż w przypadku analogów.

Przegląd urządzeń bezsilikonowych

Niektóre panele słoneczne wykonane z rzadkich i drogich metali mają sprawność przekraczającą 30%. Są wielokrotnie droższe niż ich krzemowe odpowiedniki, ale nadal zajmowały niszę handlową high-tech ze względu na ich szczególne cechy.

Panele słoneczne z metali rzadkich

Istnieje kilka rodzajów rzadkich metalowych paneli słonecznych i nie wszystkie są bardziej wydajne niż moduły z monokrystalicznego krzemu.

Jednak możliwość pracy w ekstremalnych warunkach pozwala producentom takich paneli słonecznych wytwarzać konkurencyjne produkty i prowadzić dalsze badania.

Panele z tellurku kadmu są aktywnie wykorzystywane do okładzin budynków w krajach równikowych i arabskich, gdzie ich powierzchnia nagrzewa się w ciągu dnia do 70-80 stopni

Głównymi stopami używanymi do produkcji ogniw fotowoltaicznych są tellurku kadmu (CdTe), selenek indowo-miedziowo-galowy (CIGS) i selenek indowo-miedziowy (CIS).

Kadm jest metalem toksycznym, natomiast ind, gal i tellur są dość rzadkie i drogie, więc masowa produkcja opartych na nich paneli słonecznych jest nawet teoretycznie niemożliwa.

Wydajność takich paneli kształtuje się na poziomie 25-35%, choć w wyjątkowych przypadkach może sięgać nawet 40%. Wcześniej były wykorzystywane głównie w przemyśle kosmicznym, ale teraz pojawił się nowy obiecujący kierunek.

Ze względu na stabilną pracę ogniw fotowoltaicznych wykonanych z metali rzadkich w temperaturach 130-150°C stosuje się je w elektrowniach słonecznych. Jednocześnie promienie słoneczne z dziesiątek lub setek luster skupiają się na małym panelu, który jednocześnie wytwarza prąd i przekazuje energię cieplną do wodnego wymiennika ciepła.

W wyniku podgrzania wody powstaje para, która powoduje obrót turbiny i wytwarzanie energii elektrycznej. W ten sposób energia słoneczna jest jednocześnie przetwarzana na energię elektryczną na dwa sposoby z maksymalną wydajnością.

Analogi polimerowe i organiczne

Moduły fotowoltaiczne oparte na związkach organicznych i polimerowych zaczęto opracowywać dopiero w ostatniej dekadzie, ale naukowcy poczynili już znaczne postępy. Największy postęp wykazuje europejska firma Heliatek, która wyposażyła już kilka wieżowców w organiczne panele słoneczne.

Grubość konstrukcji rolki folii HeliaFilm wynosi tylko 1 mm.

W produkcji paneli polimerowych wykorzystywane są substancje takie jak fulereny węglowe, ftalocyjanina miedzi, polifenylen i inne. Sprawność takich ogniw słonecznych sięga już 14-15%, a koszt produkcji jest kilkakrotnie niższy niż w przypadku paneli krystalicznych.

Poważna jest kwestia okresu degradacji organicznej warstwy roboczej. Do tej pory nie jest możliwe wiarygodne potwierdzenie poziomu jego sprawności po kilku latach eksploatacji.

Zalety organicznych paneli słonecznych to:

• możliwość bezpiecznej dla środowiska utylizacji;
• niski koszt produkcji;
• elastyczny projekt.

Wadami takich fotokomórek są stosunkowo niska wydajność oraz brak rzetelnej informacji o warunkach stabilnej pracy paneli. Możliwe, że za 5-10 lat znikną wszystkie wady organicznych ogniw słonecznych, a staną się one poważną konkurencją dla płytek krzemowych.

Rodzaje paneli słonecznych

Panele słoneczne na dachu domuModuły słoneczne różnią się materiałem, z którego są wykonane oraz technologią produkcji. Te czynniki składają się na cenę takich modułów. Tak więc baterie dzielą się na dwie grupy:

• krzem;
• film.

Z kolei krzem zawiera:

• polikrystaliczny;
• monokrystaliczny;
• amorficzne (w zależności od cech produkcji mogą być foliowe).

Filmy dzielą się na:

• cienki film;
• polimerowy;
• przy użyciu selenku miedzi - indu.

Uwaga: słoneczne kotły wodne mogą być przydatne i wygodne do użytku domowego, łączą w sobie funkcjonalność kolektora słonecznego i zbiornika na wodę.

Dla fanów gadżetów przyda się kieszonkowy moduł solarny. To idealny wybór do ładowania urządzeń przenośnych ze słabą baterią. Panele słoneczne na bazie krzemu są uważane za najbardziej popularne wśród konsumentów. Ta substancja jest dość tania, dlatego cena takich paneli jest niska. Ale wydajność jest wyższa niż w przypadku innych rodzajów paneli.

Historia rozwoju

Baterie słoneczne rozpoczęły swój rozwój w odległym XIX wieku.Warunkiem tego były rewolucyjne badania nad przekształcaniem energii słonecznej w bardziej materialny składnik.

Pierwsze panele słoneczne miały sprawność zaledwie 1%, a ich bazą chemiczną był selen. Pierwszy wkład w rozwój takich akumulatorów wnieśli A. Becquerel, W. Smith, C. Fritts.

Ale wykorzystanie tylko 1% całej energii dostarczanej do panelu słonecznego to bardzo mało. Te elementy nie mogły zapewnić nieprzerwanego zasilania sprzętu, więc badania kontynuowano.

W 1954 roku trzech naukowców - Gordon Pearson, Darryl Chapin i Cal Fuller - wynalazło baterię o sprawności już 4%. Pracowała na krzemie, a następnie jej wydajność wzrosła do 20%.

Obecnie panele słoneczne wytwarzają tylko 1% całej energii na świecie. Prowadzone są głównie w miejscach trudno dostępnych dla elektryfikacji. Ten zasilacz jest szeroko stosowany w przemyśle kosmicznym. Eksperci uważają, że przed taką baterią otwierają się wszystkie drogi, ponieważ z roku na rok wzrasta aktywność słoneczna.

W naszych szerokościach geograficznych baterie te są instalowane w domach prywatnych, aby oszczędzać zużycie energii i dbać o środowisko.

TOP-6: Model Goal Zero Nomad 13 w cenie 8200 rubli

Recenzja

Jest uważany za najwygodniejszy w linii. Dzięki niemu Twoje ulubione gadżety zawsze otrzymują niezbędną porcję energii. Jedynym warunkiem jest słoneczna pogoda, ponieważ w pochmurne dni, co zrozumiałe, ładunek jest zauważalnie obniżony.

Zawierał:

• panel słoneczny;
• adapter do zapalniczki samochodowej.

Cena £

Ciekawostki energii słonecznej

W świetle powyższego szczególnie zabawnie wyglądają tzw. „recenzje”, które można znaleźć na youtube.

Autor porównuje moduły różnych generacji. Mono - z 2 oponami, poly - z 3 oponami. Przy przejściu z 2 do 3 szyn zbiorczych, a także przy przejściu na standardowe obecnie 4 szyny zbiorcze prądowe, sprawność ogniw słonecznych wzrasta o kilka procent. Dlatego różnica w mocy nie wynika z rodzaju kryształu, ale z wytwarzania i jakości ogniw słonecznych. Co więcej, w przypadku marki, którą autor „recenzuje”, nie jest znane źródło ogniw słonecznych, a elementy pochodzące od różnych producentów mogą być używane z partii na partię.

Czasami w Internecie można przeczytać takie „bzdury”:

Najskuteczniejsze przy pochmurnej pogodzie są krzemowe baterie polikrystaliczne, które dobrze pochłaniają nie tylko bezpośrednie promieniowanie słoneczne, ale także światło rozproszone przenikające przez chmury. Wynika to z faktu, że kryształy krzemu w ogniwach polikrystalicznych nie są zorientowane w sposób uporządkowany, ale chaotyczny, co z jednej strony zmniejsza wydajność baterii w bezpośrednim działaniu promieniowania słonecznego, a z drugiej strony , zmniejsza ją nieznacznie w rozproszonym oświetleniu typowym dla pochmurnej pogody.

Badania i najnowsze osiągnięcia w dziedzinie poprawy efektywności

Warto zastanowić się osobno nad najnowszymi osiągnięciami w dziedzinie zwiększania wydajności i zastanowić się nad najbardziej wydajnymi panelami słonecznymi. Wiele z nich jest jeszcze w fazie teoretycznego opracowania i nie zostało w pełni przetestowanych w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych.

Modele eksperymentalne prezentują następujący producenci:

• Sharp przygotował próbki produktów o wydajności około 44,4%. Jej produkty nadal zajmują wiodącą pozycję na całym świecie.Najnowsze osiągnięcia wyróżniają się złożonym urządzeniem, składają się z trzech warstw, a ich rozwój i testowanie zajęło kilka lat. Prostsze modele nadal działają z wydajnością 37,9%, co jest dużym przełomem technologicznym w porównaniu z konwencjonalnymi systemami.
• Panele słoneczne opracowane przez hiszpański instytut badawczy - IES. Podczas testów wykazali sprawność 32,6%. Tak wysoką wydajność osiągnięto dzięki zastosowaniu modułów dwuwarstwowych. Koszt produktów jest niższy niż u innych producentów, ale na tym etapie stosowanie ich w zwykłych budynkach mieszkalnych jest ekonomicznie nieopłacalne i niepraktyczne.

Panele słoneczne do domu

Produkcja baterii słonecznych

Montaż paneli słonecznych

Jak zrobić baterię słoneczną Zrób to sam

Panele słoneczne: energia alternatywna

Rodzaje paneli słonecznych