Impactul blocajelor solare asupra producției de energie a panourilor solare

Principiul de funcționare

Proiectarea multor celule solare se face pe principiul că acestea sunt, în sens fizic, convertoare fotovoltaice. Efectul generator de energie se manifestă în locul joncțiunii „p - n”.

Pentru a concentra energia solară în sine, semiconductorii sunt realizați sub formă de panouri. Din acest motiv, aceste structuri au primit același nume, indiferent de forma lor (flexibilă sau statică) - panouri solare.

Care este principiul panourilor solare și al sistemelor bazate pe acestea? Panoul include 2 plăci de silex cu proprietăți distincte una de alta. Procesul de generare a energiei electrice este următorul:

1. Expunerea la lumina soarelui pe primul duce la lipsa de electroni.
2. Când este expus la a doua placă, primește un exces de electroni.
3. Benzi de cupru, care conduc curentul, sunt conectate la plăci.
4. Benzile sunt conectate la convertoare de tensiune cu baterii încorporate.

Baza este napolitane de siliciu. Dar pentru a utiliza această structură ca sursă de alimentare neîntreruptibilă (și nu numai în timpul solstițiului), nu sunt conectate baterii ieftine la ea (cu ajutorul lor, obiectele conectate la rețea consumă energie noaptea).

În industrie, structura de absorbție a energiei solare este realizată din mai multe celule fotovoltaice laminate conectate între ele și plasate pe un suport flexibil sau rigid.

Eficiența structurii este calculată pe baza aplicării diferiților factori. Principalele sunt puritatea siliciului implicat și plasarea cristalelor.

Procesul de purificare a siliciului este destul de complicat și nu este ușor să aranjați cristalele într-o singură direcție. Complexitatea proceselor responsabile de creșterea eficienței se traduce printr-un preț ridicat pentru astfel de echipamente.

Panourile solare sunt o direcție promițătoare în sectorul energetic, astfel încât miliarde de dolari sunt investiți în cercetarea de noi proiecte în acest domeniu. Conversia PV crește în fiecare trimestru datorită manipulării conductoarelor și a elementelor structurale. În același timp, nu numai siliciu poate fi luat ca bază.

Istoria panourilor solare

Oamenii s-au gândit să folosească energia soarelui de mult timp, dar anterior, capacitățile tehnologice nu permiteau să fie realizată. Punctul de plecare în această direcție este descoperirea efectului fotovoltaic în 1839 de către omul de știință A.E. Becquerel. Au început să vorbească serios despre utilizarea energiei solare abia în 1883, când a fost inventat primul modul care lucrează la această sursă. Prototipurile au fost prezentate în Franța la expoziția mondială, au concentrat razele soarelui cu oglinzi și le-au reformat în abur.

Cu toate acestea, oamenii de știință au avut nevoie de câteva decenii pentru a crea panouri solare capabile să convertească energia razelor în energie electrică. Dispozitivele erau greoaie și ineficiente. A fost posibil să se obțină rezultate acceptabile în anii '70 ai secolului al XX-lea, dar dispozitivele erau atât de scumpe încât au fost utilizate doar în industria spațială. Primele panouri solare pentru casă au apărut în anii 90 și în fiecare an modificarea lor este în permanență îmbunătățită.

Tipuri de convertoare fotovoltaice

În industrie, există o clasificare a celulelor solare în funcție de tipul de dispozitiv și de stratul fotovoltaic utilizat.

În funcție de dispozitiv, acestea sunt împărțite în:

• panourile din elemente flexibile, sunt flexibile;
• panouri din elemente rigide.

La instalarea panourilor, cele mai flexibile sunt folii cu film subțire.Acestea sunt așezate la suprafață, ignorând unele elemente inegale, ceea ce face ca acest tip de dispozitiv să fie mai versatil.

După tipul de strat fotovoltaic pentru conversia ulterioară a energiei, panourile sunt împărțite în:

1. Siliciul (monocristal, policristal, amorf).
2. Telur - cadmiu.
3. Polimer.
4. Organic.
5. Arsenid - galiu.
6. Selenură de indiu - cupru - galiu.

Deși există multe soiuri, panourile solare din siliciu și telur-cadmiu au cea mai mare pondere în cifra de afaceri a consumatorilor. Aceste două tipuri sunt alese datorită raportului eficiență / preț.

Convertoare monocristaline

Sunt panouri cu colțuri teșite. Culoarea lor este întotdeauna negru pur.

Dacă vorbim despre convertoare monocristaline, atunci principiul de funcționare al unei baterii solare poate fi descris pe scurt ca fiind mediu eficient. Toate celulele elementelor fotosensibile ale unei astfel de baterii sunt direcționate într-o singură direcție.

Acest lucru vă permite să obțineți cel mai mare rezultat în rândul sistemelor similare. Eficiența acestui tip de baterie ajunge la 25%.

Dezavantajul este că astfel de panouri ar trebui să fie întotdeauna orientate spre soare.

Dacă soarele se ascunde în spatele norilor, se scufundă la orizont sau nu a avut încă timp să se ridice, atunci bateriile vor genera un curent de putere destul de slabă.

Caracteristicile celulelor solare din siliciu

Pulberea de cuarț este o materie primă pentru siliciu. Există o mulțime de acest material în Ural și Siberia, prin urmare, panourile solare din siliciu sunt și vor fi utilizate mai mult decât alte subtipuri.

Monocristal

Napolitele monocristaline (mono-Si) conțin o culoare albăstrui-întunecată, distribuită uniform pe întreaga placă. Pentru astfel de napolitane se folosește cel mai purificat siliciu. Cu cât este mai curat, cu atât este mai mare eficiența și cel mai mare cost al panourilor solare de pe piață pentru astfel de dispozitive.

Avantajele monocristalului:

1. Cea mai mare eficiență - 17-25%.
2. Compacitate - utilizarea unei zone mai mici în comparație cu policristal pentru desfășurarea echipamentelor în condiții de putere identică.
3. Rezistență la uzură - funcționarea neîntreruptă a generării de energie fără înlocuirea componentelor principale este asigurată timp de un sfert de secol.

Dezavantaje:

1. Sensibilitate la praf și murdărie - praful depus nu permite bateriilor să lucreze cu lumina de la un corp de iluminat și, prin urmare, reduce eficiența.
2. Prețul ridicat este egal cu perioada de recuperare crescută.

Deoarece mono-Si necesită vreme clară și lumina soarelui, panourile sunt instalate în zone deschise și ridicate la înălțime. În ceea ce privește zona, se preferă zonele în care vremea senină este obișnuită, iar numărul de zile însorite este aproape de maxim.

Policristal

Plăcile policristaline (multi-Si) sunt dotate cu o culoare albastră neuniformă datorită cristalelor multidirecționale. Siliciul nu este la fel de pur ca în mono-Si utilizat, deci eficiența este oarecum mai mică, împreună cu costul acestor celule solare.

Fapte policristale pozitive:

1. Eficiența este de 12-18%.
2. Pe vreme nefavorabilă, eficiența este mai bună decât cea a Mono-Si.
3. Prețul acestei unități este mai mic, iar perioada de recuperare este mult mai mică.
4. Orientarea către soare nu este critică, așa că le puteți așeza pe acoperișurile diferitelor clădiri.
5. Durata de funcționare - eficiența absorbției de energie și stocarea energiei electrice scade la 20% după 20 de ani de funcționare continuă.

Dezavantaje:

1. Eficiența este redusă la 12-18%.
2. Cerând la locul respectiv. O centrală normală de generare a energiei necesită mai mult spațiu pentru a fi instalată decât o baterie cu un singur cristal.

Siliciul amorf

Tehnologia de producție a panoului diferă semnificativ de cele două anterioare. Gătitul implică vapori fierbinți care coboară pe substrat fără formarea de cristale.În același timp, se folosește mai puțin material de producție și acest lucru este luat în considerare la stabilirea prețului.

Beneficii:

1. Eficiența este de 8-9% în a doua generație și de până la 12% în a treia.
2. Eficiență ridicată pe vreme mai puțin însorită.
3. Poate fi utilizat pe module flexibile.
4. Eficiența bateriilor nu scade odată cu creșterea temperaturii, ceea ce le permite să fie montate pe orice suprafață cu o formă non-standard.

Principalul dezavantaj poate fi considerat o eficiență mai mică (în comparație cu alți analogi) și, prin urmare, necesită o suprafață mare pentru a obține o rentabilitate comparabilă de la echipament.

Cum se aleg panourile solare?

Nu există un răspuns clar care sunt modelele mai bune, totul depinde de mulți factori. Atunci când alegeți un panou solar, trebuie să acordați atenție următoarelor puncte:

1. Finanţa
   ... Pentru a nu plăti în exces, pentru uz casnic, se recomandă achiziționarea unui dispozitiv cu aproximativ 12 kW.
2. Putere
   ... Există diferite oferte la vânzare. Aici este necesar să se țină cont de numărul de aparate electrice și să se includă un stoc de 10-15%.
3. Sticlă purtătoare
   ... Panoul fotocelulei trebuie ascuns sub o suprafață întărită cu laminare obligatorie. Sticla este introdusă în canelură și fixată cu un material de etanșare.
4. Materialul și grosimea profilului
   ... Trebuie să fie un element de susținere fiabil, cu nervuri de rigidizare.
5. Echipament
   ... În plus față de panouri, trebuie să achiziționați imediat toate componentele pentru a crea o rețea completă.
6. Metoda și locația de montare
   ... Trebuie să alegeți un loc în care există cea mai mare intensitate a soarelui de dimineață până la prânz.
7. Durata de viață a panourilor solare
   ... Indicatorul depinde de calitatea etanșării materialului. Cu cât este mai mare, cu atât nu trebuie să vă faceți griji cu privire la repararea și înlocuirea echipamentului.

Panou solar portabil

Popularitatea utilizării metodelor alternative de generare a energiei electrice a dus la apariția dispozitivelor portabile. Un panou solar îmbunătățit este utilizat pentru a avea acces la electricitate fără rețea. Alegerea modelului se efectuează în funcție de cerințe:

1. Un dispozitiv cu o capacitate de stocare de 2-3 mii mAh va fi suficient pentru a reîncărca bateria telefonului. Greutatea sa este de 300 g.
2. Aparatele electrocasnice mici sau laptopurile pot fi acceptate de un model cu un curent de ieșire de cel puțin 2500 mA. Arată ca o pungă pliabilă formată din mai multe panouri interconectate. Greutate de până la 2 kg.

Prezentare generală a modulelor non-siliciu

Panourile solare realizate din analogi mai scumpi ating un coeficient de 30%; pot fi de câteva ori mai scumpe decât sistemele similare bazate pe siliciu. Unele dintre ele au încă o eficiență mai mică, în timp ce au capacitatea de a lucra într-un mediu agresiv. Pentru fabricarea unor astfel de panouri, cel mai des se folosește telurura de cadmiu. Se folosesc și alte elemente, dar mai rar.

Să enumerăm principalele avantaje:

1. Eficiență ridicată, de la 25 la 35%, cu capacitatea de a ajunge, în condiții relativ ideale, chiar și la 40%.
2. Fotocelulele sunt stabile chiar și la temperaturi de până la 150 ° C.
3. Prin concentrarea luminii din lumină pe un panou mic, schimbătorul de căldură cu apă este alimentat, rezultând abur, care transformă turbina și generează electricitate.

După cum am spus mai devreme, dezavantajul este prețul ridicat, dar în unele cazuri acestea reprezintă cea mai bună soluție. De exemplu, în țările ecuatoriale, unde suprafața modulelor poate ajunge la 80 ° C.

Cum se face o mini centrală solară

Acum, cu Ali, mi se potrivește un controler solar

Vom realiza o mini-centrală pentru laboratorul nostru conform schemei clasice:

Caseta albastră este controlerul. Cutia neagră de dedesubt este un invertor care convertește 12 volți DC de la baterie la 220 volți CA (în tensiunea de la priza de acasă). Știi deja restul circuitului.Acest circuit este complet autonom și necesită o întreținere minimă.

Baterii polimerice și organice

Modulele pe bază de polimeri și materiale organice s-au răspândit în ultimii 10 ani, sunt create sub formă de structuri de film, a căror grosime depășește rareori 1 mm. Eficiența lor este aproape de 15%, iar costul lor este de câteva ori mai mic decât omologii lor cristalini.

Beneficii:

1. Cost de producție scăzut.
2. Format flexibil (roll).

Dezavantajul panourilor realizate din aceste materiale este scăderea eficienței pe o distanță mare. Dar această problemă este încă în curs de cercetare și producția este în continuă modernizare pentru a elimina dezavantajele care pot apărea în generația existentă a acestui tip de baterie în 5-10 ani.

Cum se conectează un panou solar?

Aceste dispozitive nu sunt finicky, pot fi instalate în orice loc bine luminat de pe acoperiș, balcon sau pe site. Principalul lucru este să efectuați conexiunea în așa fel încât să observați unghiul de înclinare de la orizont și orientarea locației. Instalarea panourilor solare necesită o ancorare de înaltă calitate în patru puncte. Acest lucru se poate face folosind cleme sau șuruburi. După aceea, toate componentele sunt conectate în serie. Se recomandă să respectați următoarea schemă:

1. Conectați bateria la controler utilizând un cablu de cupru.
2. Conectați fotocelula și controlerul.
3. În cele din urmă, invertorul este conectat la baterie.

Cum se face alegerea corectă?

Pentru proprietarii de case situate pe continentul european, alegerea este destul de simplă - este un policristal sau un monocristal din siliciu. În același timp, cu suprafețe limitate, merită să faceți o alegere în favoarea panourilor monocristaline și în absența unor astfel de restricții - în favoarea bateriilor policristaline. Atunci când alegeți un producător, parametrii tehnici ai echipamentelor și sistemelor suplimentare, merită să contactați companiile care se angajează atât în ​​vânzarea, cât și în instalarea kiturilor. Rețineți că, indiferent de producător, este puțin probabil ca calitatea sistemelor de la producătorii „de top” să difere, așa că nu vă lăsați păcăliți studiind politica de prețuri.

Dacă decideți să comandați o instalație la cheie a unei „ferme solare”, rețineți că panourile înseși în pachetul de astfel de servicii vor lua doar 1/3 din costul total, iar rambursarea se va apropia de aproximativ:

1. O alegere bugetară, dar eficientă, vor fi panourile de la Amerisolar, modelul policristalin se numește AS-6P30 280W, are o dimensiune de 1640x992 mm și produce, respectiv, 280 W putere. Eficiența modulului este de 17,4%. Dintre minusuri - garanția este de doar 2 ani. Dar costul este de thousand7 mii ruble.
2. Modulul RS 280 POLY de la Runda chinezească va avea o capacitate similară, costul fiind chiar mai mic - aproximativ 6 mii de ruble.
3. Dacă spațiul este limitat, ar trebui să acordați atenție produsului LEAPTON SOLAR - LP72-375M PERC, eficiența este de 19,1%, iar cu dimensiunile 1960x992 mm obținem 375 W de energie la ieșire. Costul unei astfel de baterii va fi de aproximativ 10 mii de ruble.
4. O altă opțiune eficientă cu dimensiuni mai mici, 1686x1016 mm, va fi un nou produs de la LG - NeOn 340 W. „Nu el” se mândrește cu o eficiență de 19,8%, dar nu se poate lăuda cu un cost, va fi cu peste jumătate mai mare decât precedentul eșantion - aproximativ 16 mii de ruble ...
5. Pentru cei care doresc să-și îndrepte atenția spre segmentul premium, compania taiwaneză BenQ a lansat pe piață modulul monocristal SunForte PM096B00 333W, producând 333 W putere la ieșire, având un randament nominal de 20,4% cu dimensiuni de 1559x1046 mm . Acest modul a primit un cost impresionant de aproape 35 de mii de ruble.

Componente

Dispozitivul în sine și principiul de funcționare a sursei de energie pot fi numite simple. Se compune doar din două părți:

• cladirea principala;
• blocuri de conversie.

În majoritatea cazurilor, corpul este fabricat din plastic. Arată ca o țiglă obișnuită de care sunt atașate blocuri de traductoare.
Unitatea de conversie este o placă de siliciu. Poate fi realizat în două moduri.:

• policristalin;
• monocristalin.

Metoda policristalină este mai puțin costisitoare, iar metoda monocristal este considerată cea mai eficientă.

Toate celelalte părți suplimentare (de exemplu, controlere și invertoare), gadget-uri și microcircuite sunt conectate numai pentru a spori eficiența și funcționarea sursei de energie. Bateria solară poate funcționa și fără ele.

Ține minte: pentru ca această sursă să înceapă să funcționeze, este necesar să conectați corect și cu precizie toate unitățile de conversie.

Acest articol vă poate ajuta la calcularea puterii panourilor solare:

Există două tipuri de conexiuni.:

• consistent;
• paralel.

Singura diferență este că, într-o conexiune paralelă, are loc o creștere a curentului, iar într-o conexiune în serie, tensiunea crește.
Dacă este nevoie de o funcționare maximă a doi parametri simultan, atunci se utilizează paralel-serial.

Dar trebuie avut în vedere faptul că sarcinile mari pot provoca arderea unor contacte. Diodele sunt folosite pentru a preveni acest lucru.

O diodă este capabilă să protejeze o pătrime din fotocelulă. Dacă nu se află în dispozitiv, atunci există o mare probabilitate ca întreaga sursă de energie să nu mai funcționeze după prima ploaie sau uragan.

Un punct important: nici acumularea, nici puterea curentă nu corespund deloc parametrilor posibili ai aparatelor electrocasnice moderne, prin urmare, este necesară redistribuirea și acumularea energiei electrice.
Pentru aceasta, se recomandă conectarea suplimentară a cel puțin două baterii. Unul va fi cumulativ, iar al doilea va fi de rezervă sau de rezervă.
Să dăm un exemplu de lucru al bateriilor suplimentare. Când vremea este bună și însorită, încărcătura merge rapid și după o perioadă mică de timp, apare excesul de energie.

Prin urmare, acest întreg proces este controlat de un reostat special, care este capabil la un moment dat să transfere toată energia electrică inutilă în rezerve suplimentare.

Puteți face cunoștință cu recenziile proprietarilor de panouri solare din acest articol:

De ce este atât de importantă eficiența?

Eficiența câștigă o mare importanță atunci când se calculează suprafața pe care o puteți utiliza pentru un sistem solar. Cu dimensiuni comparabile ale modulelor descrise de la Amerisolar AS-6P30 280W (1,63 metri pătrați) și NeOn 340 W de la LG (1,71 metri pătrați), diferența de putere pe metru pătrat la ieșire va fi de 15,6%. Pe de o parte, acest lucru poate să nu pară foarte eficient, având în vedere diferența de preț de peste două ori mai mare, dar în cazul spațiului limitat sau al unui mediu mai agresiv, acesta vă poate schimba alegerea în favoarea acestui cunoscut producător.

Eficiența sporită subliniază nu numai eficiența tehnologiei de fabricație, ci și materialele de calitate utilizate la fabricație. Acest lucru poate afecta durata de viață a dispozitivelor, rezistența panourilor la așa-numita degradare. Nu uitați și de obligațiile de garanție ale producătorului. Cu birouri reprezentative și servicii de garanție în aproape toate colțurile lumii, LG se va putea lăuda cu o abordare mai fidelă față de clienți și cu îndeplinirea obligațiilor sale.

Evaluarea panourilor solare

Cererea tot mai mare de module fotovoltaice a dus la apariția unui număr mare de noi producători pe piață. Este dificil pentru o persoană obișnuită să facă alegerea corectă în favoarea unui anumit model. Vă oferim să vă familiarizați cu evaluarea celor mai bune panouri solare:

1. Trina Solar;
2. Jinko Solar;
3. Canadian Solar;
4. Serafimi;
5. JA Solar;
6. Panasonic;
7. SunTech;
8. LONGi Solar;
9. ABi-Solar;
10. Solar Înviat.

Indiferent de faptul că panourile solare fabricate în Rusia nu au intrat încă pe lista celor mai bune, acestea sunt produse în cantități mari și cuceresc treptat piața acasă. Fiecare cumpărător decide în mod individual ce companie alege. Poate fi un producător intern sau unul străin, totul depinde de starea financiară și de cerințele emergente.