Все о солнечных панелях: типы, характеристики, особенности применения

Альтернативная энергетика с каждым годом становится все более популярной. Связано это с тем, что возобновляемые источники не иссекаемы, а их использование благоприятно сказывается на экологии. Одним из направлений зеленой энергетики являются солнечные батареи. Эти устройства активно используются для обеспечения работы самой разной техники и приборов. Они практичны и эффективны. Сфера их применения довольно широка, можно установить как мини солнечную электростанцию для дачи и дома, так и построить огромную солнечную электростанцию, которая сможет обеспечить энергией завод или даже небольшой город. Давайте рассмотрим, какими бывают солнечные батареи и какие они имеют особенности.

Что такое солнечная батарея?

Солнечные батареи — специальные устройства, предназначенные для преобразования солнечного излучения в электрический ток. По принципу работы эти устройство могут быть двух видов: с использованием тепловых коллекторов или фотоэлементов.

Солнечные коллекторы (термальные электростанции) появились первыми, их особенность в том, что электричество вырабатывается благодаря нагреванию воды до температуры. То есть солнечное излучение используется не напрямую для выработки энергии, а лишь для подогрева воды. В качестве жидкого теплоносителя, кроме воды, также может использоваться масло или соляной раствор.

Устройства второго типа принято называть солнечными панелями, это наиболее современные модели, которые дали толчок активному использованию солнечной энергии. Фотоэлементы создаются на основе полупроводников, они имеют плоскую конструкцию и способны напрямую превращать световое и инфракрасное излучение сразу в электрическую энергию. Процесс получил название: фотоэлектрический эффект. Суть реакции в том, что луч света, попадая на поверхность пластины полупроводника, выбивает электрон, возникает разность потенциалов и образуется достаточное количество свободных электронов, которые и обеспечивают возникновение электрического тока.

Первым материалом, используемым для фотоэлектрической реакции, был селен. Однако он имел очень малый КПД (< 1 %), поэтому ему активно искали замену. Когда в 20 веке был разработан фотоэлемент на основе кремния, началось массовое производство солнечных батарей. До сих пор именно кремний является самым распространенным элементом, используемым в солнечных панелях.

Типы солнечных панелей

Сейчас производятся солнечные панели трех типов:

Тонкопленочные – в их основе лежит гибкий фотомодуль, в котором примерно в 50-100 раз содержится меньше кремния, чем в классических разновидностях. Как правило, тут элемент состоит из аморфного кремния, диселенида индия и меди или теллурида кадмия.
Монокристаллические – в основе панелей этого типа лежат монокристаллические кремниевые фотомодули (то есть каждый элемент состоит из однородного кристалла кремния).
Поликристаллические – в качестве основы тут используются поликристаллические кремниевые модули (элементы включают в себя большое количество разнородных кристаллов кремния с небольшим объемом примесей).

Сравнительная таблица разных типов панелей

Характеристики панелей	Тонкопленочные	Монокристаллические	Поликристаллические
КПД	12%	25%	20%
Стоимость	минимальная стоимость	максимальная стоимость	дешевле моно-
Срок эксплуатации	до 3-х лет	25-25 лет	20 лет
Вес	самые легкие	самые тяжелые	легче моно-
Необходимая площадь для выработки 1 кВт	8 м2	7 м2	18 м2
Угол падения солнечных лучей	-	90 градусов	-
Сфера применения	(для дома)	(для дома / промышленные треккерные)	(промышленные стационарные)

Технические параметры, на что смотреть при выборе панели

Выбирая портативную солнечную панель, следует обязательно проверить следующие параметры:

Температурный коэффициент – характеризует изменение выработки электричества с учетом изменения температуры окружающей среды на 1 градус. Чем меньше этот показатель, тем меньше солнечная батарея реагирует на колебания температуры, то есть выработка энергии будет более стабильной.
Гарантия выработки – естественно, что со временем мощность панели будет снижаться, но есть предельный срок, в течение которого изменение КПД не будет превышать 5-10%, его надо обязательно учитывать.
Физический размер – при ограничении по площади крыши или земельного участка высота, ширина и длина солнечной панели имеет большое значение.
Номинальная мощность – это один из основных показателей, который характеризует объем электрической энергии, которую может вырабатывать конкретная панель. Мощность, как правило, колеблется в пределах от 100 до 320 Вт.
Отклонение номинальной мощности – в процентах дает понять, насколько сильно может колебаться уровень выдаваемой мощности от параметра, заявленного производителем. Допустим, указано, что панель имеет мощность 250 Вт, а отклонение составляет ± 10%, то есть реально будет выдавать мощность в диапазоне от 225 до 275 Вт.

Использование солнечных батарей в быту и промышленности

Сегодня солнечные батареи разных типов активно используются в разных сферах, например:

Промышленность — панели устанавливают на крышах зданий или на открытых площадках большой площади. Вырабатываемой энергии вполне хватает для питания предприятия, а излишки можно передавать в общую сеть и получить дополнительную прибыль.
Солнечная электростанция для дома – этим уже никого не удивишь, с их помощью решается сразу несколько задач: обеспечение дома электроэнергией, больше не будет никаких перебоев с подачей питания, а также вы можете продавать излишки по «зеленому тарифу», что довольно выгодно.
Солнечные панели для дачи — отличное решение там, где отсутствует возможность подключения к централизованной линии электропередачи.
Многоэтажки — в городе также можно эффективно использовать солнечную энергию, портативные солнечные панели можно устанавливать на крышах или даже на балконе. Это позволит существенно сэкономить на коммунальных платежах и стать автономными.
Космос — в этой сфере без солнечных панелей не обойтись, они обеспечивают возможность бесперебойной работы летательных аппаратов в космосе. Обратите внимание, что чистота кремния в таких панелях доходит до 99,999%. Благодаря этому удалось поднять КПД до 40%, к сожалению, в земных условиях этого достичь пока невозможно.
Яхты и катера — использование солнечных батарей в море позволяет обеспечить все системы судна и потребности команды в электроэнергии.

За счет энергии солнца также могут работать самые разные системы освещения: уличные фонари, рекламные щиты, подсветка остановок, велодорожек, лавочек в парке и т.д.

Что касается типов используемых батарей, то тут все довольно просто. Если вы планируете купить солнечные батареи для дома, то лучше всего будет выбрать монокристаллические или тонкопленочные панели. Для больших промышленных объектов подойдут поликристаллические панели.

Если вы хотите купить солнечную панель в Киеве, Одессе или Харькове, то в интернет-магазине 130.com.ua найдете большой выбор моделей по доступной цене с доставкой по Украине.

Купить солнечные панели