Saules paneļu veidi: salīdzinošs pārskats par dizainu un padomi par paneļu izvēli

Polikristālisks

Apraksts

Visas silīcija ierīces pārmērīgi reaģē uz pārkaršanu. Enerģijas ražošanas mērīšanai ieteicamā temperatūra ir 25 grādi. Pat palielinoties tikai par vienu grādu, veiktspēja samazinās par 0,5%.

Silīcija tīrība ir daudz zemāka par iepriekš apspriestajām, ir pieļaujama arī piemaisījumu un svešu ieslēgumu klātbūtne. Tas samazina izmaksas. Šāda veida paneļiem metālu vienkārši ielej veidnēs. Pēc tam, izmantojot īpašus paņēmienus, veidojas kristāli, kuru virziens nav jākontrolē.

Atdzesētu silīciju sagriež slāņos, apstrādājot tos pēc īpaša algoritma.

Amorfā silīcija priekšrocības pilnībā atklājas ēnā un mākoņainā laikā, un saulainā laikā tās ir gandrīz neredzamas.

Viņiem arī nav nepieciešami rotējoši mehānismi, jo tie ir pastāvīgi fiksēti.

Šāda veida paneļi maksā mazāk nekā orientēti paneļi. To efektivitāte samazinās par 20% pēc 20 gadu lietošanas.

Trūkumi

Acīmredzot tie ir:

• Zemāka efektivitāte;
• Nepieciešama liela uzstādīšanas vieta.

Pēdējos gados, pateicoties jauniem pētījumiem un jaunām tehnoloģijām, efektivitāte ir nepārtraukti pieaugusi, dažiem paneļiem sasniedzot pat 20%.

Labākie saules paneļi tūristiem

SW-H05

Šis ir visizdevīgākais saules akumulators no mūsu izvēles, kas ļauj uzlādēt tālruņus, planšetdatorus, e-grāmatas un citu aprīkojumu. Tomēr ir vērts uzskatīt, ka uzlādes strāva šeit ir tikai 1 A, tāpēc ierīce uzlādēsies ilgu laiku.

Šis saules panelis ir plāksne ar četriem riņķiem stūros, ar kuriem to var piestiprināt pie koka vai mugursomas. Piemērots mobilo ierīču uzlādēšanai makšķerēšanas, medību laikā vai automašīnā.

Goal Zero Nomad 7 Plus

Kompaktais ceļojumu panelis ir aprīkots ar 7W monokristālisko moduli. Viņa ir "ietērpta" aizzīmogotā korpusā, kas nebaidās no lietus, sniega un pat iekrišanas upē. Ierīce ir aprīkota ar diviem USB savienotājiem: standarta un Guide 10 Plus patentētu lādētāju.

Saules panelim ir tīkla kabata, kurā var ievietot uzlādējamās ierīces. Tāpat dizains ir aprīkots ar cilpām, kuras tiek piestiprinātas pie mugursomas, akumulatoru var uzlādēt tieši uz mugursomas. Šeit ir uzlādes intensitātes indikators. Tas parāda, cik labi saules stari skāra paneli.

FSM 14-MT

Saules baterija sastāv no 4 monokristāliskiem moduļiem ar kopējo jaudu 14 vati. Maksimālā uzlādes strāva ir 2,5 A.Tas salokās parastā somā, kuru var ielikt automašīnas, velosipēda bagāžniekā vai ielikt mugursomā.

Šīs ierīces efektivitāte ir 18%, pakļauta tiešiem saules stariem. Ierīce sver tikai 850 gr.

Topray Solar TPS-102-15

Šis ir lēts automašīnas saules akumulators akumulatora uzlādēšanai. Ja uz ceļa pēkšņi izlādēsies akumulators (lai gan labāk tā nenotikt), šis saules panelis ļaus to uzlādēt. Kopējā akumulatora jauda ir 15 W.

Ierīces komplektācijā ietilpst aligatora skavas akumulatoram un cigarešu šķiltavas adapteris. Papildus automašīnas akumulatoram varat uzlādēt arī elektroniskās ierīces.

Bio Lite saules panelis 10+

Šī saules baterija ir saules moduļa un Power Bank kombinācija ar jaudu 3000 mAh. Ar to var uzlādēt dažādus gadžetus, turklāt tas uzlādējas diezgan ātri. Ir divi savienotāji: USB un microUSB.

Metāla kronšteins, kas ir aprīkots ar paneļa dizainu, ļauj novietot akumulatoru uz statīva. Tiesa, ir vērts ņemt vērā, ka panelis ir monokristālisks, nevis amorfs, tāpēc mākoņainā laikā tas neuzlādēsies.

Elektriķa padomi:

• Kā atrast fāzi un nulli: vienkārši un efektīvi veidi
• Pagarinātāji un tējas: kā atrast un novērst problēmu?

Plēves baterijas uz kadmija telurīda bāzes

Kadmijs ir materiāls ar augstu gaismas absorbcijas līmeni, kas tika atklāts 70. gados kā materiāls saules baterijām.Mūsdienās šis materiāls tiek izmantots ne tikai kosmosā, Zemes orbītā, bet arī aktīvi tiek izmantots kā materiāls saules paneļiem tradicionālai, mājas lietošanai.

Galvenā problēma, izmantojot šādu materiālu, ir tā toksicitāte. Tomēr pētījumi liecina, ka kadmija līmenis. kas izplūst atmosfērā, ir pārāk mazs, lai kaitētu cilvēku veselībai. Turklāt, neskatoties uz zemo efektivitāti aptuveni 10%, šādu akumulatoru jaudas vienības izmaksas ir mazākas nekā analogiem.

Pārskats par ierīcēm, kas nesatur silīciju

Dažiem saules paneļiem, kas izgatavoti no retiem un dārgiem metāliem, efektivitāte pārsniedz 30%. Tie ir daudzkārt dārgāki nekā to silīcija kolēģi, taču to īpašo īpašību dēļ joprojām ieņēma augsto tehnoloģiju tirdzniecības nišu.

Saules paneļi no retajiem metāliem

Ir vairāki reto metālu saules paneļu veidi, un ne visi no tiem ir efektīvāki par monokristāliskā silīcija moduļiem.

Taču spēja strādāt ekstremālos apstākļos ļauj šādu saules paneļu ražotājiem ražot konkurētspējīgus produktus un veikt turpmākus pētījumus.

Paneļus no kadmija telurīda aktīvi izmanto ēku apšuvumam ekvatoriālajās un Arābijas valstīs, kur to virsma dienas laikā uzsilst līdz 70-80 grādiem.

Galvenie sakausējumi, ko izmanto fotoelektrisko elementu ražošanā, ir kadmija telurīds (CdTe), indija vara gallija selenīds (CIGS) un indija vara selenīds (CIS).

Kadmijs ir toksisks metāls, savukārt indijs, gallijs un telūrs ir diezgan reti un dārgi, tāpēc uz tiem balstītu saules paneļu masveida ražošana ir pat teorētiski neiespējama.

Šādu paneļu efektivitāte ir 25-35% līmenī, lai gan izņēmuma gadījumos tā var sasniegt pat 40%. Iepriekš tos galvenokārt izmantoja kosmosa industrijā, bet tagad ir parādījies jauns daudzsološs virziens.

Tā kā fotoelementi, kas izgatavoti no retajiem metāliem, stabili darbojas 130-150°C temperatūrā, tos izmanto saules termoelektrostacijās. Tajā pašā laikā saules stari no desmitiem vai simtiem spoguļu tiek koncentrēti uz neliela paneļa, kas vienlaikus ģenerē elektrību un nodod siltumenerģiju ūdens siltummainim.

Ūdens sildīšanas rezultātā veidojas tvaiks, kas liek turbīnai griezties un ģenerēt elektrību. Tādējādi saules enerģija tiek pārveidota elektroenerģijā vienlaikus divos veidos ar maksimālu efektivitāti.

Polimēru un organiskie analogi

Fotoelektriskos moduļus uz organisko un polimēru savienojumu bāzes sāka izstrādāt tikai pēdējā desmitgadē, taču pētnieki jau ir panākuši ievērojamu progresu. Vislielāko progresu uzrāda Eiropas uzņēmums Heliatek, kas jau vairākas augstceltnes aprīkojis ar organiskajiem saules paneļiem.

Tās HeliaFilm ruļļplēves konstrukcijas biezums ir tikai 1 mm.

Polimēru paneļu ražošanā tiek izmantotas tādas vielas kā oglekļa fullerēni, vara ftalocianīns, polifenilēns un citas. Šādu saules bateriju efektivitāte jau sasniedz 14-15%, un ražošanas izmaksas ir vairākas reizes mazākas nekā kristāliskajiem saules paneļiem.

Akūts ir jautājums par organiskā darba slāņa noārdīšanās periodu. Pagaidām nav iespējams droši apstiprināt tā efektivitātes līmeni pēc vairāku gadu darbības.

Organisko saules paneļu priekšrocības ir:

• videi drošas utilizācijas iespēja;
• zemas ražošanas izmaksas;
• elastīgs dizains.

Šādu fotoelementu trūkumi ietver salīdzinoši zemo efektivitāti un uzticamas informācijas trūkumu par paneļu stabilas darbības nosacījumiem. Iespējams, ka pēc 5-10 gadiem visi organisko saules bateriju mīnusi pazudīs, un tie kļūs par nopietniem konkurentiem silīcija plāksnēm.

Saules paneļu veidi

Saules paneļi uz mājas jumtaSaules moduļi atšķiras pēc materiāla, no kura tie izgatavoti, un ražošanas tehnoloģijas. Šie faktori veido šādu moduļu cenu. Tātad baterijas ir sadalītas divās grupās:

• silīcijs;
• filma.

Savukārt silīcijs ietver:

• polikristālisks;
• monokristālisks;
• amorfas (atkarībā no ražošanas īpašībām tās var būt plēves).

Filmas ir sadalītas:

• plānslāņa;
• polimēru;
• izmantojot vara selenīdu - indiju.

Ņem vērā: saules ūdens boileri var būt noderīgi un ērti lietošanai mājās, tajos ir apvienota saules kolektora un ūdens tvertnes funkcionalitāte.

Sīkrīku cienītājiem noder kabatas saules modulis. Tā ir ideāla izvēle portatīvo ierīču uzlādēšanai ar vāju akumulatoru. Patērētāju vidū vispopulārākie tiek uzskatīti saules paneļi uz silīcija bāzes. Šī viela ir diezgan lēta, un tāpēc šādu paneļu cena ir zema. Bet veiktspēja ir augstāka nekā cita veida paneļiem.

Attīstības vēsture

Saules baterijas sāka savu attīstību tālajā 19. gadsimtā.Priekšnoteikums tam bija revolucionārs pētījums par saules enerģijas pārveidošanu par materiālāku sastāvdaļu.

Pirmo saules paneļu efektivitāte bija tikai 1%, un to ķīmiskā bāze bija selēns. Pirmo ieguldījumu šādu bateriju izstrādē sniedza A. Bekerels, V. Smits, K. Fritss.

Taču izmantot tikai 1% no visas saules paneļa piegādātās enerģijas ir ļoti maz. Šie elementi nevarēja nodrošināt iekārtu nepārtrauktu barošanu, tāpēc pētījumi turpinājās.

1954. gadā trīs zinātnieki - Gordons Pīrsons, Darils Čepins un Kals Fullers - izgudroja akumulatoru jau ar 4% efektivitāti. Viņa strādāja pie silīcija, un pēc tam viņas efektivitāte tika palielināta līdz 20%.

Šobrīd saules paneļi ražo tikai 1% no visas pasaules enerģijas. Tos galvenokārt veic vietās, kur ir grūti piekļūt elektrifikācijai. Šo barošanas avotu plaši izmanto kosmosa rūpniecībā. Speciālisti uzskata, ka šādai baterijai ir atvērti visi ceļi, jo katru gadu Saules aktivitāte pieaug.

Mūsu platuma grādos šīs baterijas tiek uzstādītas privātmājās, lai taupītu enerģijas patēriņu un rūpētos par apkārtējo vidi.

TOP-6: Model Goal Zero Nomad 13 par cenu 8200 rubļu

Pārskats

Tas tiek uzskatīts par ērtāko rindā. Ar to jūsu iecienītākie sīkrīki vienmēr tiek nodrošināti ar nepieciešamo enerģijas daļu. Vienīgais nosacījums tam ir saulains laiks, jo mākoņainās dienās, kas ir saprotams, maksa manāmi samazinās.

Tas ietvēra:

• saules panelis;
• adapteris automašīnas cigarešu šķiltavai.

Cena

Saules enerģijas kuriozi

Ņemot vērā iepriekš minēto, īpaši jocīgi izskatās tā saucamās "atsauksmes", kuras var atrast youtube.

Autore salīdzina dažādu paaudžu moduļus. Mono - ar 2 riepām, poli - ar 3 riepām. Pārejot no 2 uz 3 kopnēm, kā arī pārejot uz tagad standarta 4 strāvas kolektoru kopnēm, saules bateriju efektivitāte palielinās par vairākiem procentiem. Tāpēc jaudas atšķirība nav saistīta ar kristāla veidu, bet gan no saules bateriju ražošanas un kvalitātes. Turklāt saules bateriju avots nav zināms zīmolam, kuru autors “pārskata”, un dažādu ražotāju elementus var izmantot no partijas uz partiju.

Dažkārt internetā var izlasīt šādas "muļķības":

Mākoņainā laikā visefektīvākās ir silīcija polikristāliskas baterijas, kas labi absorbē ne tikai tiešo saules starojumu, bet arī izkliedēto gaismu, kas iekļūst caur mākoņiem. Tas ir saistīts ar faktu, ka silīcija kristāli polikristāliskajos elementos nav orientēti sakārtoti, bet gan haotiski, kas, no vienas puses, samazina akumulatora efektivitāti tiešā saules starojuma iekļūšanā, un, no otras puses, , nedaudz samazina to mākoņainam laikam raksturīgajā izkliedētā apgaismojumā.

Pētījumi un jaunākie sasniegumi efektivitātes uzlabošanas jomā

Atsevišķi ir vērts pakavēties pie jaunākajiem sasniegumiem efektivitātes paaugstināšanas jomā un apsvērt visefektīvākos saules paneļus. Daudzi no tiem joprojām ir teorētiskās izstrādes stadijā un nav pilnībā pārbaudīti reālos ekspluatācijas apstākļos.

Eksperimentālos modeļus piedāvā šādi ražotāji:

• Sharp ir sagatavojis produktu paraugus ar aptuveni 44,4% efektivitāti. Tās produkti joprojām ieņem vadošo pozīciju visā pasaulē.Jaunākie sasniegumi izceļas ar sarežģītu ierīci, tie sastāv no trim slāņiem, un izstrādei un testēšanai ir pavadīti vairāki gadi. Vienkāršāki modeļi joprojām darbojas ar 37,9% efektivitāti, kas ir būtisks tehnoloģisks sasniegums salīdzinājumā ar parastajām sistēmām.
• Saules paneļi, ko izstrādājis Spānijas pētniecības institūts – IES. Pārbaužu laikā tie uzrādīja 32,6% efektivitāti. Tik augsta efektivitāte tika sasniegta, izmantojot divslāņu moduļus. Produktu izmaksas ir zemākas nekā citiem ražotājiem, taču šajā posmā ir ekonomiski neizdevīgi un nepraktiski tos izmantot parastajās dzīvojamās ēkās.

Saules paneļi mājām

Saules bateriju ražošana

Saules paneļu uzstādīšana

Kā izgatavot saules bateriju dari pats

Saules paneļi: alternatīvā enerģija

Saules paneļu veidi