Saulės baterijų tipai: lyginamoji dizaino apžvalga ir patarimai renkantis plokštes

Polikristalinis

apibūdinimas

Visi silicio prietaisai per daug reaguoja į perkaitimą. Elektros energijos gamybai matuoti rekomenduojama 25 laipsnių temperatūra. Net ir padidėjus vos vienu laipsniu našumas sumažėja 0,5%.

Silicio grynumas yra daug mažesnis nei aptartas aukščiau, taip pat leidžiama turėti priemaišų ir pašalinių intarpų. Tai sumažina išlaidas. Šio tipo plokštėms metalas tiesiog pilamas į formas. Tada specialia technika formuojami kristalai, kurių krypties valdyti nereikia.

Aušinamas silicis supjaustomas sluoksniais, apdorojant juos pagal specialų algoritmą.

Amorfinio silicio privalumai visiškai atsiskleidžia šešėlyje ir prasidėjus debesuotoms dienoms ir beveik nepastebimi saulėtu oru.

Jiems taip pat nereikia sukamųjų mechanizmų, nes jie pritvirtinami visam laikui.

Tokios plokštės kainuoja pigiau nei orientuotos. Jų efektyvumas sumažėja 20 % po 20 naudojimo metų.

Trūkumai

Akivaizdu, kad jie yra:

• Mažesnis efektyvumas;
• Reikalingas didelis montavimo plotas.

Pastaraisiais metais dėl naujų tyrimų ir naujų technologijų efektyvumas nuolat didėjo, kai kurių plokščių efektyvumas siekia iki 20 %.

Geriausios saulės baterijos turistams

SW-H05

Tai pati pigiausia saulės baterija iš mūsų pasirinkimo, leidžianti įkrauti telefonus, planšetinius kompiuterius, elektronines knygas ir kitą įrangą. Tačiau verta atsižvelgti į tai, kad įkrovimo srovė čia yra tik 1 A, todėl įrenginys kraunasi ilgą laiką.

Ši saulės baterija – tai lėkštė su keturiais žiedeliais kampuose, kuriais galima pritvirtinti prie medžio ar kuprinės. Tinka mobiliųjų įrenginių įkrovimui žvejojant, medžiojant ar automobilyje.

Goal Zero Nomad 7 Plus

Kompaktiška kelioninė panelė aprūpinta 7W monokristaliniu moduliu. Ji „apsirengusi“ sandariame dėkle, nebijančiame lietaus, sniego ir net įkritimo į upę. Įrenginyje yra dvi USB jungtys: standartinė ir „Guide 10 Plus“ patentuotas įkroviklis.

Saulės skydelyje yra tinklinė kišenė, į kurią galite įdėti įkraunamus prietaisus. Taip pat konstrukcijoje yra kilpos, kurios tvirtinamos prie kuprinės, akumuliatorių galima įkrauti tiesiai ant kuprinės. Čia yra įkrovimo intensyvumo indikatorius. Tai rodo, kaip gerai saulės spinduliai patenka į skydelį.

FSM 14-MT

Saulės baterija susideda iš 4 monokristalinių modulių, kurių bendra galia 14 vatų. Didžiausia įkrovimo srovė yra 2,5 A.Susilanksto į įprastą krepšį, kurį galima įdėti į automobilio, dviračio bagažinę arba įsidėti į kuprinę.

Šio prietaiso efektyvumas yra 18%, veikiant tiesioginiams saulės spinduliams. Prietaisas sveria tik 850 gr.

Topray Solar TPS-102-15

Tai nebrangus automobilio saulės akumuliatorius, skirtas akumuliatoriaus įkrovimui. Jei akumuliatorius staiga išsikraus kelyje (nors geriau, kad taip neatsitiktų), ši saulės baterija leis ją įkrauti. Bendra akumuliatoriaus galia yra 15 W.

Prietaisas tiekiamas su aligatoriaus spaustukais akumuliatoriui ir cigarečių žiebtuvėlio adapteriu. Be automobilio akumuliatoriaus, galite įkrauti ir elektroninius prietaisus.

„Bio Lite“ saulės skydelis 10+

Ši saulės baterija yra saulės modulio ir 3000 mAh talpos Power Bank derinys. Su juo galima įkrauti įvairius dalykėlius, o įkraunama gana greitai. Yra dvi jungtys: USB ir microUSB.

Metalinis laikiklis, kuriame yra skydelio konstrukcija, leidžia įdėti bateriją ant stovo. Tiesa, verta atsižvelgti į tai, kad skydas yra monokristalinis, o ne amorfinis, todėl debesuotame ore ji nepasikraus.

Elektriko patarimai:

• Kaip rasti fazę ir nulį: paprasti ir veiksmingi būdai
• Prailginimo laidai ir trišakiai: kaip rasti ir išspręsti problemą?

Plėvelės baterijos kadmio telūrido pagrindu

Kadmis yra medžiaga, turinti aukštą šviesos sugerties lygį, atrasta kaip saulės elementų medžiaga aštuntajame dešimtmetyje.Šiandien ši medžiaga naudojama ne tik kosmose, artimoje Žemės orbitoje, bet ir aktyviai naudojama kaip saulės kolektorių medžiaga įprastiniam, namų naudojimui.

Pagrindinė tokios medžiagos naudojimo problema yra jos toksiškumas. Tačiau tyrimai rodo, kad kadmio lygis. kuris patenka į atmosferą yra per mažas, kad būtų kenksmingas žmonių sveikatai. Be to, nepaisant mažo 10% efektyvumo, tokių baterijų energijos vieneto kaina yra mažesnė nei analogų.

Įrenginių be silicio apžvalga

Kai kurių saulės baterijų, pagamintų naudojant retus ir brangius metalus, efektyvumas yra didesnis nei 30%. Jie yra daug kartų brangesni nei silicio kolegos, bet vis tiek užėmė aukštųjų technologijų prekybos nišą dėl savo ypatingų savybių.

Saulės baterijos iš retųjų metalų

Yra keletas retų metalų saulės kolektorių tipų, ir ne visi jie yra efektyvesni už monokristalinio silicio modulius.

Tačiau galimybė dirbti ekstremaliomis sąlygomis leidžia tokių saulės baterijų gamintojams gaminti konkurencingus produktus ir atlikti tolesnius tyrimus.

Plokštės iš kadmio telurido aktyviai naudojamos pastatų apkalimui pusiaujo ir Arabijos šalyse, kur jų paviršius per dieną įšyla iki 70-80 laipsnių

Pagrindiniai lydiniai, naudojami fotovoltinių elementų gamybai, yra kadmio teluridas (CdTe), indžio vario ir galio selenidas (CIGS) ir indžio vario selenidas (CIS).

Kadmis yra toksiškas metalas, o indis, galis ir telūras yra gana reti ir brangūs, todėl masinė saulės baterijų gamyba jų pagrindu yra net teoriškai neįmanoma.

Tokių plokščių efektyvumas siekia 25-35%, nors išskirtiniais atvejais gali siekti iki 40%. Anksčiau jie buvo naudojami daugiausia kosmoso pramonėje, tačiau dabar atsirado nauja perspektyvi kryptis.

Dėl stabilaus fotovoltinių elementų, pagamintų iš retųjų metalų, veikimo 130-150°C temperatūroje, jie naudojami saulės šiluminėse elektrinėse. Tuo pačiu metu dešimčių ar šimtų veidrodžių saulės spinduliai sukoncentruojami ant nedidelės plokštės, kuri vienu metu gamina elektrą ir perduoda šiluminę energiją į vandens šilumokaitį.

Šildant vandenį susidaro garai, dėl kurių turbina sukasi ir gamina elektrą. Taigi saulės energija vienu metu paverčiama elektros energija dviem būdais ir maksimaliai efektyviai.

Polimeriniai ir organiniai analogai

Fotovoltiniai moduliai organinių ir polimerinių junginių pagrindu pradėti kurti tik pastarąjį dešimtmetį, tačiau mokslininkai jau padarė didelę pažangą. Didžiausią pažangą demonstruoja Europos bendrovė „Heliatek“, kuri jau keletą aukštų pastatų įrengė organinėmis saulės baterijomis.

Jo HeliaFilm ruloninės plėvelės konstrukcijos storis yra tik 1 mm.

Gaminant polimerines plokštes naudojamos tokios medžiagos kaip anglies fullerenai, vario ftalocianinas, polifenilenas ir kt. Tokių saulės elementų efektyvumas jau siekia 14-15%, o gamybos savikaina kelis kartus mažesnė nei kristalinių saulės baterijų.

Organinio darbinio sluoksnio skilimo laikotarpio klausimas yra aštrus. Kol kas patikimai patvirtinti jo efektyvumo lygį po kelerių metų eksploatacijos neįmanoma.

Organinių saulės baterijų privalumai yra šie:

• aplinkai saugaus šalinimo galimybė;
• mažos gamybos sąnaudos;
• lankstus dizainas.

Tokių fotoelementų trūkumai yra palyginti mažas efektyvumas ir patikimos informacijos apie plokščių stabilaus veikimo sąlygas trūkumas. Gali būti, kad po 5-10 metų visi organinių saulės elementų trūkumai išnyks, o jie taps rimtais konkurentais silicio plokštelėms.

Saulės baterijų tipai

Saulės baterijos ant namo stogo Saulės moduliai skiriasi medžiaga, iš kurios jie pagaminti, ir gamybos technologija. Šie veiksniai sudaro tokių modulių kainą. Taigi baterijos skirstomos į dvi grupes:

• silicio;
• filmas.

Savo ruožtu silicį sudaro:

• polikristalinis;
• monokristalinis;
• amorfiniai (priklausomai nuo gamybos ypatybių, jie gali būti plėveliniai).

Filmas skirstomas į:

• plona plėvelė;
• polimerinis;
• naudojant vario selenidą – indį.

Atkreipkite dėmesį: saulės vandens katilai gali būti naudingi ir patogūs naudoti namuose, juose derinamas saulės kolektoriaus ir vandens rezervuaro funkcionalumas.

Įtaisų gerbėjams praverčia kišeninis saulės modulis. Tai idealus pasirinkimas įkraunant nešiojamus įrenginius su silpna baterija. Silicio pagrindu pagamintos saulės baterijos yra laikomos populiariausiomis tarp vartotojų. Ši medžiaga yra gana pigi, todėl tokių plokščių kaina yra maža. Tačiau našumas yra didesnis nei kitų tipų plokščių.

Vystymosi istorija

Saulės baterijos pradėjo kurtis tolimame XIX a.Būtina sąlyga buvo revoliuciniai saulės energijos pavertimo materialesniu komponentu tyrimai.

Pirmųjų saulės baterijų efektyvumas siekė tik 1%, o jų cheminė bazė buvo selenas. Pirmąjį indėlį kuriant tokias baterijas įnešė A. Becquerel, W. Smith, C. Fritts.

Tačiau sunaudoti tik 1% visos į saulės kolektorių tiekiamos energijos yra labai mažai. Šie elementai negalėjo užtikrinti nenutrūkstamos įrangos maitinimo, todėl tyrimai buvo tęsiami.

1954 m. trys mokslininkai - Gordonas Pearsonas, Darryl Chapin ir Cal Fuller - išrado bateriją, kurios efektyvumas jau yra 4%. Ji dirbo su siliciu, o vėliau jos efektyvumas buvo padidintas iki 20%.

Šiuo metu saulės baterijos pagamina tik 1% visos pasaulio energijos. Jie daugiausia atliekami tose vietose, į kurias sunku patekti elektrifikuoti. Šis maitinimo šaltinis plačiai naudojamas kosmoso pramonėje. Ekspertai mano, kad tokiai baterijai atviri visi keliai, nes kiekvienais metais saulės aktyvumas didėja.

Mūsų platumose šios baterijos įrengiamos privačiuose namuose taupant energijos sąnaudas ir tausojant aplinką.

TOP-6: Modelis Goal Zero Nomad 13 už 8200 rublių kainą

Apžvalga

Jis laikomas patogiausiu linijoje. Su juo jūsų mėgstami įtaisai visada aprūpinami reikiama energijos dalimi. Vienintelė sąlyga yra saulėtas oras, nes debesuotomis dienomis, tai suprantama, mokestis pastebimai sumažėja.

Į jį įtraukta:

• saulės kolektorių;
• adapteris automobiliniam cigarečių žiebtuvėliui.

Kaina

Saulės energijos įdomybės

Atsižvelgiant į tai, kas pasakyta, ypač juokingai atrodo vadinamieji „apžvalgos“, kuriuos galima rasti „youtube“.

Autorius lygina skirtingų kartų modulius. Mono - su 2 padangomis, poli - su 3 padangomis. Pereinant nuo 2 iki 3 šynų, taip pat pereinant prie dabar standartinių 4 srovės kolektorių šynų, saulės elementų efektyvumas padidėja keliais procentais. Todėl galios skirtumas yra ne dėl kristalo tipo, o dėl saulės elementų generacijos ir kokybės. Be to, saulės elementų šaltinis nėra žinomas prekės ženklui, kurį autorius „apžvalgo“, o skirtingų gamintojų elementai gali būti naudojami nuo partijos iki partijos.

Kartais internete galima perskaityti tokias „nesąmones“:

Veiksmingiausios debesuotu oru yra silicio polikristalinės baterijos, kurios gerai sugeria ne tik tiesioginę saulės spinduliuotę, bet ir išsklaidytą šviesą, prasiskverbiančią per debesis. Taip yra dėl to, kad silicio kristalai polikristaliniuose elementuose yra orientuoti ne tvarkingai, o chaotiškai, o tai, viena vertus, sumažina baterijos efektyvumą tiesiogiai patekus saulės spinduliuotei, o kita vertus. , jį šiek tiek sumažina esant debesuotam orui būdingam išsklaidytam apšvietimui.

Tyrimai ir naujausi pasiekimai efektyvumo didinimo srityje

Verta atskirai panagrinėti naujausius pasiekimus efektyvumo didinimo srityje ir apsvarstyti efektyviausias saulės baterijas. Daugelis jų tebėra teorinio tobulinimo stadijoje ir nebuvo iki galo išbandytos realiomis eksploatavimo sąlygomis.

Eksperimentinius modelius pristato šie gamintojai:

• „Sharp“ paruošė gaminių pavyzdžius, kurių efektyvumas yra apie 44,4%. Jos gaminiai vis dar užima lyderio poziciją visame pasaulyje.Naujausi pasiekimai išsiskiria sudėtingu įrenginiu, jie susideda iš trijų sluoksnių, o kūrimui ir bandymams buvo praleisti keleri metai. Paprastesni modeliai vis dar veikia 37,9 % efektyvumu, o tai yra didelis technologinis laimėjimas, palyginti su įprastomis sistemomis.
• Ispanijos tyrimų instituto – IES – sukurtos saulės baterijos. Bandymų metu jie parodė 32,6% efektyvumą. Toks didelis efektyvumas buvo pasiektas naudojant dviejų sluoksnių modulius. Produktų kaina yra mažesnė nei kitų gamintojų, tačiau šiuo metu ekonomiškai nenaudinga ir nepraktiška juos naudoti įprastuose gyvenamuosiuose pastatuose.

Saulės baterijos namams

Saulės baterijų gamyba

Saulės kolektorių montavimas

Kaip padaryti saulės bateriją Pasidaryk pats

Saulės baterijos: alternatyvi energija

Saulės baterijų tipai