Как работает солнечная панель: виды, устройство, принцип работы, расчет количества

Солнечные батареи: все про альтернативный источник энергии — solar-energ.ru. Солнечная батарея своими руками: как сделать в домашних условиях

Человечество в целях заботы об экологии и экономии денежных средств начало использовать альтернативные источники энергии, к которым, в частности, принадлежат солнечные батареи. Покупка такого удовольствия обойдется довольно дорого, но не составляет сложности сделать данное устройство своими руками. Поэтому вам не помешает узнать, как самому сделать солнечную батарею. Об этом и пойдет речь в нашей статье.

Устройство и принципы работы

Солнечные батареи — устройства, генерирующие электроэнергию с помощью фотоэлементов.

Прежде чем говорить о том, как сделать солнечную батарею своими руками, необходимо понять устройство и принципы ее работы. Солнечная батарея включает в себя фотоэлементы, соединенные последовательно и параллельно, аккумулятор, накапливающий электроэнергию, инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный и контроллер, следящий за зарядкой и разрядкой аккумулятора.

Как правило, фотоэлементы изготавливают из кремния, но его очистка обходится дорого, поэтому в последнее время начали использовать такие элементы, как индий, медь, селен.

Каждый фотоэлемент является отдельной ячейкой, генерирующей электроэнергию. Ячейки сцеплены между собой и образуют единое поле, от площади которого зависит мощность батареи. То есть, чем больше фотоэлементов, тем больше электроэнергии генерируется.

Для того чтобы изготовить солнечную панель своими руками в домашних условиях, необходимо понимать сущность такого явления, как фотоэффект. Фотоэлемент – кремниевая пластинка, при попадании света на которую с последнего энергетического уровня атомов кремния выбивается электрон. Передвижение потока таких электронов вырабатывает постоянный ток, который впоследствии преобразуется в переменный. В этом и заключается явление фотоэффекта.

Преимущества

Солнечные батареи имеют следующие преимущества:

• безвредность для экологии;
• долговечность;
• бесшумная работа;
• легкость изготовления и монтажа;
• независимость поставки электричества от распределительной сети;
• неподвижность частей устройства;
• незначительные финансовые затраты;
• небольшой вес;
• работа без механических преобразователей.

Разновидности

Солнечные батареи подразделяются на следующие виды.

Кремниевые

Кремний — самый популярный материал для батарей.

Кремниевые батареи также делятся на:

1. Монокристаллические: для производства таких батарей используется очень чистый кремний.
2. Поликристаллические (дешевле монокристаллических): поликристаллы получают постепенным охлаждением кремния.

Пленочные

Такие батареи подразделяются на следующие виды:

1. На основе теллурида кадмия (КПД 10%): кадмий обладает высоким коэффициентом светопоглощения, что и позволяет использовать его в производстве батарей.
2. На основе селенида меди — индия: КПД выше, чем у предыдущих.
3. Полимерные.

Солнечные батареи из полимеров начали изготавливать относительно недавно, обычно для этого используют фуреллены, полифенилен и др. Пленки из полимеров очень тонкие, порядка 100 нм. Несмотря на КПД 5%, батареи из полимеров имеют свои преимущества: дешевизна материала, экологичность, эластичность.

Аморфные

КПД аморфных батарей составляет 5%. Такие панели изготавливаются из силана (кремневодорода) по принципу пленочных батарей, поэтому их можно отнести, как к кремниевым, так и к пленочным. Аморфные батареи эластичны, генерируют электричество даже в непогоду, поглощают свет лучше других панелей.

Материалы

Для изготовления солнечной батареи потребуются следующие материалы:

• фотоячейки;
• алюминиевые уголки;
• диоды Шоттки;
• силиконовые герметики;
• проводники;
• крепежные винты и метизы;
• поликарбонатный лист/оргстекло;
• паяльное оборудование.

Эти материалы обязательны для того, чтобы сделать солнечную батарею своими руками.

Выбор фотоэлементов

Чтобы сделать солнечную батарею для дома своими руками, следует правильно подобрать фотоэлементы. Последние подразделяются на монокристаллические, поликристаллические и аморфные.

КПД первых составляет 13%, но такие фотоэлементы малоэффективны в непогоду, внешне представляют собой ярко-синие квадраты. Поликристаллические фотоэлементы способны генерировать электроэнергию даже в непогоду, хотя их КПД всего лишь 9%, внешне темнее монокристаллических и срезаны по краям. Аморфные фотоячейки изготавливаются из гибкого кремния, их КПД составляет 10%, работоспособность не зависит от погодных условий, но изготовление таких ячеек слишком затратное, поэтому их редко используют.

Если вы планируете применять генерируемую фотоэлементами электроэнергию на даче, то советуем собрать солнечную батарею своими руками из поликристаллических ячеек, так как их КПД достаточно для ваших целей.

Следует покупать фотоячейки одной марки, так как фотоэлементы нескольких марок могут сильно отличаться — это может стать причиной возникновения проблем со сборкой батареи и ее функционированием. Следует помнить, что количество производимой ячейкой энергии прямо пропорционально ее размеру, то есть чем крупнее фотоячейка, тем больше электроэнергии она производит; напряжение ячейки зависит от ее типа, а никак не от размера.

Количество производимого тока определяется габаритами самого маленького фотоэлемента, поэтому следует покупать фотоячейки одинакового размера. Конечно же, не стоит приобретать дешевую продукцию, ведь это значит, что она не прошла проверку. Также не следует покупать фотоэлементы, покрытые воском (многие производители покрывают фотоячейки воском для сохранности продукции при перевозке): при его удалении можно испортить фотоэлемент.

Расчеты и проект

Устройство солнечной панели своими руками — несложная задача, главное, подойти к ее выполнению ответственно. Чтобы изготовить солнечную панель своими руками, следует подсчитать дневное потребление электроэнергии, затем узнать среднесуточное солнечное время в вашей местности и рассчитать нужную мощность. Таким образом, станет понятно, сколько ячеек и какого размера нужно приобрести. Ведь как было сказано выше, генерируемый ячейкой ток зависит от ее габаритов.

Зная необходимый размер ячеек и их количество, нужно рассчитать габариты и вес панели, после чего необходимо выяснить выдержит ли кровля или другое место, куда планируется установка солнечной батареи, задумываемую конструкцию.

Устанавливая панель, следует не только выбрать самое солнечное место, но и постараться закрепить ее под прямым углом к солнечным лучам.

Этапы работы

Корпус

Прежде чем начать делать солнечную панель своими руками, необходимо соорудить для нее каркас. Он защищает батарею от повреждений, влаги и пыли.

Корпус собирается из влагостойкого материала: фанеры, покрытой влагоотталкивающим средством, или алюминиевых уголков, к которым силиконовым герметиком приклеивается оргстекло или поликарбонат.

При этом нужно соблюдать отступы между элементами (3-4 мм), так как необходимо учитывать расширение материала при повышении температуры.

Пайка элементов

Фотоэлементы выкладываются на лицевую сторону прозрачной поверхности, так, чтобы расстояние между ними со всех сторон было 5 мм: таким образом учитывается возможное расширение фотоячеек при повышении температуры.

Фиксируются преобразователи, имеющие два полюса: положительный и отрицательный. Если вы хотите увеличить напряжение, соединяйте элементы последовательно, если ток — параллельно.

Во избежание разрядки аккумулятора ночью, в единую цепь, состоящую из всех необходимых деталей, включают диод Шоттки, подсоединяя его к плюсовому проводнику. Затем все элементы спаивают между собой.

Сборка

В готовый каркас размещаются спаянные преобразователи, на фотоячейки наносится силикон — все это накрывается слоем из ДВП, закрывается крышкой, а места соединений деталей обрабатываются герметиком.

Даже городской житель может сделать и разместить солнечную батарею на балконе своими руками. Желательно, чтобы балкон был застеклен и утеплен.
Вот мы и разобрали, как сделать солнечную батарею в домашних условиях, оказалось, это совсем несложно.

Идеи из подручных материалов

Можно сделать солнечную батарею своими руками из подручных материалов. Рассмотрим самые популярные варианты.

Солнечная батарея из фольги

Многие удивятся, узнав, что фольгу можно применять для изготовления солнечной батареи своими руками. На самом деле, в этом нет ничего удивительного, ведь фольга увеличивает отражающие способности материалов. Например, для уменьшения перегрева панелей, их кладут на фольгу.

Как сделать солнечную батарею из фольги?

Нам понадобится:

• 2 «крокодильчика»;
• медная фольга;
• мультиметр;
• соль;
• пустая пластиковая бутылка без горлышка;
• электрическая печь;
• дрель.

Очистив медный лист и вымыв руки, отрезаем кусок фольги, кладем его на раскаленную электроплиту, нагреваем полчаса, наблюдая почернение, затем убираем фольгу с плиты, даем остыть и видим, как от листа отслаиваются куски. После нагревания оксидная пленка пропадает, поэтому черный оксид можно аккуратно удалить водой.

Затем вырезается второй кусок фольги такого же размера, как и первый, две части сгибаются, опускаются в бутылку так, чтобы у них не было возможности соприкоснуться.

Далее «крокодильчики» прицепляются к панели, провод от ненагретой фольги — к плюсу, от нагретой — к минусу, соль растворяют в воде и выливают раствор в бутылку. Батарея готова.

Также фольгу можно применять для подогрева. Для этого ее необходимо натянуть на раму, к которой затем нужно подсоединить шланги, подведенные, например, к лейке с водой.

Вот мы и узнали, как самому сделать солнечную батарею для дома из фольги.

Солнечная батарея из транзисторов

У многих дома завалялись старые транзисторы, но не все знают, что они вполне подойдут для изготовления солнечной батареи для дачи своими руками. Фотоэлементом в таком случае является полупроводниковая пластина, находящаяся внутри транзистора. Как же изготовить солнечную батарею из транзисторов своими руками? Сначала необходимо вскрыть транзистор, для чего достаточно срезать крышку, так мы сможем разглядеть пластину: она небольших размеров, чем и объясняется низкий КПД солнечных батарей из транзисторов.

Далее нужно проверить транзистор. Для этого используем мультиметр: подключаем прибор к транзистору с хорошо освещенным p-n переходом и замеряем ток, мультиметр должен зафиксировать ток от нескольких долей миллиампера до 1 или чуть больше; далее переключаем прибор в режим измерения напряжения, мультиметр должен выдать десятые доли вольта.

Прошедшие проверку транзисторы размещаем внутри корпуса, например, листового пластика и спаиваем. Можно изготовить такую солнечную батарею своими руками в домашних условиях и использовать ее для зарядки аккумуляторов и радиоприемников маленькой мощности.

Солнечная батарея из диодов

Также подходят для сборки батарей старые диоды. Сделать солнечную батарею своими руками из диодов совсем несложно. Нужно вскрыть диод, оголив кристалл, являющийся фотоэлементом, затем нагревать диод 20 секунд на газовой плите, и, когда припой расплавится, извлечь кристалл. Остается припаять вытащенные кристаллы к корпусу.

Мощность таких батарей невелика, но для электропитания небольших светодиодов ее достаточно.

Солнечная батарея из пивных банок

Такой вариант изготовления солнечной батареи своими руками из подручных средств большинству покажется очень странным, но сделать солнечную батарею своими руками из пивных банок просто и дешево.

Корпус сделаем из фанеры, на которую поместим поликарбонат или оргстекло, на задней поверхности фанеры зафиксируем пенопласт или стекловату для изоляции. Фотоэлементами нам послужат алюминиевые банки. Важно выбрать именно банки из алюминия, так как алюминий менее подвержен коррозии, чем, например, железо и обладает лучшим теплообменом.

Далее в нижней части банок проделываются отверстия, крышка срезается, и ненужные элементы загибаются для обеспечения лучшей циркуляции воздуха. Затем необходимо очистить банки от жира и грязи с помощью специальных средств, не содержащих кислоты. Далее необходимо герметично скрепить банки между собой: силиконовым гелем, выдерживающим высокие температуры, или паяльником. Обязательно нужно очень хорошо просушить склеенные банки в неподвижном положении.

Прикрепив банки к корпусу, окрашиваем их в черный цвет и закрываем конструкцию оргстеклом или поликарбонатом. Такая батарея способна нагревать воду или воздух с последующей подачей в помещение.

Мы рассмотрели варианты того, как сделать солнечную панель своими руками. Надеемся, что теперь у вас не возникнет вопроса, как сделать солнечную батарею.

Видео

Как сделать солнечные батареи своими руками – видео урок.

Как работают солнечные панели Solar Technologies

Елена Левина, Апрель 11, 2018Апрель 17, 2018, Просмотры: 1969, , Новости наших партнёров, Solar Technologies, Solar Technologies кипр, Solar Technologies пафос, альтернативный источник энергии кипр, панели Solar Technologies, солнечная энергия, солнечные батареи в пафосе, солнечные батареи на кипре, солнечные панели на Кипре, установить солнечные панели на кипре

Для производства топлива добываются такие ископаемые, как нефть, газ, уголь и другие. Постоянный процесс добычи привел к тому, что на Земле произошло сокращение энергоресурсов. Это может привести к катастрофе: глобальное потепление и созданию парникового эффекта. Но ученые нашли выход из ситуации – альтернативный источник энергии. Таким источником стала солнечная энергия, которая добывается путем использования солнечных панелей.

Наш современный мир уже не может представить себе жизнь без тех удобств, которые мы имеем: телевизор, микроволновая печь, компьютер и многое другое. Но для того, чтобы они работали, необходима электроэнергия. Чтобы ее добывать, не нанося вред окружающей среде и климату Земли в целом, ученные создали специальные солнечные панели.

Как работают солнечные панели:

1. Каждая солнечная панель содержит несколько специальных фотоэлектрических солнечных (PV) ячеек, которые собирают солнечный свет и преобразовывают его в электроэнергию. Высококачественные солнечные панели, как от Solar Technologies, могут собирать и производить электроэнергию даже в пасмурные дни.
2. Инвертор (преобразователь энергии) после сбора энергии преобразует необработанную мощность постоянного тока от солнечных панелей в переменный ток. Фактически, мы получаем тот же вид электричества, который предлагает нам электрокомпания, не работающая с солнечной энергией.
3. После преобразования энергия, производимая системой, отправляется на домашние электроприборы, как обычная электроэнергия.
4. Ваша бытовая техника (стиральная машина, лампы, телевизоры и т. д.) будет использовать солнечную энергию, полученную с помощью солнечных панелей. При этом вы существенно экономите деньги на счетах за электричество.
5. Избыточная электроэнергия отправляется обратно в сеть для последующего использования. Электрическое управление Кипра (EAC) затем вычитает это количество энергии из энергии, потребляемой из сети в вечернее время.

Несколько интересных фактов о Солнечной Энергии:

• Леонардо да Винчи был одним из первых, кто осознал преимущества использования солнечной энергии. Он использовал солнечную энергию, чтобы подогреть воду. И это было в XV столетии!
• В среднем только около 15 % солнечной энергии могут поглощаться солнечными батареями и конвертироваться для дальнейшего использования. Но такие страны, как Австралия, могут получать до 15 тысяч раз больше солнечного света, чем они когда-либо смогут использовать. Это означает, что мы получаем в 2000 раз больше энергии, чем нам необходимо.
• Многие страны используют солнечную энергию для «питания» своих космических аппаратов. Первым космическим аппаратом, который оснащенный солнечными батареями, был спутник Vanguard 1, запущенный в 1958 году.
• Солнечная энергия измеряется в киловатт-часах (кВт-ч). КВтч эквивалентен 1000 ватт-часам. Например, 40-ваттная лампочка потребляет 40 ватт энергии за час.
• Большинство деталей в панели солнечных батарей могут быть переработаны. Панели солнечных батарей имеют долгий срок службы, причем большинство из них имеют 25-летнюю гарантию. Поэтому они не нуждаются в регулярной замене. Также рециркуляции панелей добавляет экологические преимущества солнечных панелей и долгосрочное сокращение выбросов углекислого газа.
• В Калифорнии была установлена удивительная солнечная электрогенерирующая система Ivanpah. Такая система может обеспечить электричеством 140 тысяч домов и уберечь жителей от выброса 400 тысяч метрических тонн углекислого газа в год. Это все равно, что на дорогах станет на 72 тысячи автомобилей меньше.

Надеемся, что мы смогли вам показать простоту и выгоду использования солнечных панелей. Если вы желаете установить себе это чудо прогресса, или у вас остались вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами по телефону 777 77 652.

Мы заботимся о вашем комфорте и об окружающей среде!

Всегда с вами,
Компания Solar Technologies

1,969 просмотров всего, 1 просмотров сегодня

Принцип работы солнечной батареи и ее устройство

Относительно недавно считалась фантастической сама идея обеспечивать частные дома электричеством автономно. Сегодня это объективная реальность. В Европе солнечные батареи используются уже продолжительное время, ведь это практически неисчерпаемый источник дешевой энергии. У нас получение электричества от таких устройств только обретает популярность. Данный процесс происходит не слишком быстро, и виной тому – высокая стоимость их.

Принцип работы солнечной батареи основан на том, что в двух кремниевых пластинах, покрытых разными веществами (бором и фосфором), под действием солнечного света возникает электрический ток. В пластине, которая покрыта фосфором, появляются свободные электроны.

Отсутствующие частицы образуются в тех пластинах, которые покрыты бором. Электроны начинают двигаться под действием света солнца. Так образуется электрический ток в солнечных батареях. Тонкие жилы из меди, которыми покрыта каждая батарея, отводят от нее ток и направляют по назначению.

С помощью одной пластины можно питать энергией небольшую лампочку. Вывод напрашивается сам собой. Для того, чтобы солнечные батареи обеспечивали дом электричеством достаточной мощности, нужно чтобы их площадь была довольно большой.

Кремниевые механизмы

Итак, принцип работы солнечной батареи понятен. Ток вырабатывается при воздействии ультрафиолетового света на специальные пластины. Если в качестве материала для создания таких пластин используется кремний, то батареи называются кремниевыми (или кремневодородными).

Подобные пластины требуют очень сложных систем производства. Это, в свою очередь, сильно влияет на стоимость изделий.

Кремниевые солнечные батареи бывают разных типов.

Монокристаллические преобразователи

Представляют собой панели со скошенными углами. Их цвет всегда чисто черный.

Если говорить о монокристаллических преобразователях, то принцип работы солнечной батареи кратко можно охарактеризовать как средне эффективный. Все ячейки светочувствительных элементов такой батареи направлены в одну сторону.

Это позволяет получить самый высокий результат среди подобных систем. КПД батарей этого типа достигает 25%.

Минусом является то, что такие панели должны быть всегда обращены лицевой стороной к солнцу.

Если солнце прячется за тучами, опускается к горизонту, или еще не успело взойти, то батареи будут вырабатывать ток довольно слабой мощности.

Поликристаллические

Пластины этих механизмов всегда квадратные, темно-синего цвета. В состав их поверхности включены неоднородные кристаллы кремния.

КПД поликристаллических батарей не настолько высок, как у монокристаллических моделей. Он может достигать 18%. Однако этот недостаток компенсируется достоинствами, о которых будет сказано ниже.

Принцип работы солнечной батареи этого типа позволяет изготавливать их не только из чистого кремния, но также из вторичных материалов. Этим объясняются некоторые дефекты, встречающиеся в оборудовании. Отличительной особенностью механизмов данного типа является то, что они могут достаточно эффективно вырабатывать электрический ток даже при пасмурной погоде. Такое полезное качество делает их незаменимыми в местах, где рассеянный солнечный свет является обычным повседневным явлением.

Аморфные панели из кремния

Аморфные панели дешевле остальных, это обуславливает принцип работы солнечной батареи и ее устройство. Каждая панель состоит из нескольких тончайших слоев кремния. Их изготавливают путем напыления частиц материала в вакууме на фольгу, стекло или пластмассу.

КПД панелей значительно меньше, чем у предыдущих моделей. Он достигает 6%. Кремниевые слои довольно быстро выгорают на солнце. Уже через полгода использования этих батарей их эффективность упадет на 15%, а иногда и на все 20.

Два года работы полностью исчерпают ресурс действующих веществ, и панель нужно будет менять.

Но есть два плюса, из-за которых эти батареи все же покупают. Во-первых, они работают даже в пасмурную погоду. Во-вторых, как уже говорилось, они не такие дорогие, как другие варианты.

Фотопреобразователи гибридного типа

Аморфный кремний является основой для расположения микрокристаллов. Принцип работы солнечной батареи делает ее похожей на поликристаллическую панель. Отличие батарей такого типа состоит в том, что они способны вырабатывать электрический ток большей мощности в условиях рассеянного солнечного света, например, в пасмурный день или на рассвете.

Кроме того, батареи работают под воздействием не только солнечного света, но и в инфракрасном спектре.

Полимерные пленочные солнечные преобразователи

У этой альтернативы панелям из кремния есть все шансы занять лидирующее положение на рынке солнечных батарей. Они напоминают пленку, состоящую из нескольких слоев. Среди них можно выделить сетку алюминиевых проводников, полимерный слой активного вещества, подложка из органики и защитной пленки.

Такие фотоэлементы, объединенные друг с другом, образуют пленочную солнечную батарею рулонного типа. Эти панели легче и компактнее кремниевых. При их изготовлении не используется дорогостоящий кремний, и сам процесс производства не такой затратный. Это делает рулонную панель дешевле всех прочих.

Принцип работы солнечной батареи делает их КПД не слишком высоким.

Он достигает 7%.

Процесс изготовления панелей этого типа сводится к многослойному печатанию на пленку фотоэлемента. Производство налажено в Дании.

Еще одним преимуществом является возможность резать рулонную батарею и подгонять ее под любой размер и форму.

Минус лишь один. Батареи только начали производить, поэтому еще довольно непросто ими обзавестись.

Но есть повод полагать, что эти элементы быстро обретут заслуженную хорошую репутацию среди потребителей, что даст изготовителям возможность наладить производство в более крупных масштабах.

Отопление солнечной энергией домов

Принцип работы солнечной батареи для отопления дома кардинально отличает их от всех описанных выше приспособлений. Это совершенно другое устройство. Описание следует ниже.

Главной деталью отопительной системы, работающей на энергии солнца, является коллектор, принимающий его свет и преобразовывающий его в кинетическую энергию. Площадь этого элемента может варьироваться от 30 до 70 квадратных метров.

Для крепления коллектора используется специальная техника. Между собой пластины соединены металлическими контактами.

Следующим компонентом системы является накопительный бойлер. В нем происходит трансформация кинетической энергии в тепловую. Он участвует в нагревании воды, литраж которой может достигать 300 литров. Иногда такие системы поддерживаются дополнительными котлами на сухом топливе.

Завершают систему солнечного отопления настенные и напольные элементы, в которых по тонким медным трубам, распределенным по всей их площади, циркулирует нагретая жидкость. Благодаря низкой температуре запуска панелей и равномерности теплоотдачи, помещение прогревается достаточно быстро.

Как работает солнечное отопление?

Давайте подробно рассмотрим принцип работы солнечных батарей от ультрафиолетового света.

Между температурой коллектора и накопительного элемента появляется разница. Носитель тепла, что чаще всего является водой, в которую добавлен антифриз, начинает циркулировать о системе. Совершаемая жидкостью работа является именно кинетической энергией.

По мере прохождения жидкости через слои системы кинетическая энергия преобразовывается в тепло, которое и используется для отопления дома. Этот процесс циркуляции носителя обеспечивает помещение теплом и позволяет сохранять его в любое время суток и года.

Итак, мы выяснили принцип работы солнечных батарей.

Как работает солнечная батарея?

Сегодня у всех на слуху понятие альтернативной энергетики. Уже ни для кого не секрет, что запасы нефти, газа и других видов топлива на Земле не безграничны, поэтому ученые и инженеры продолжают искать возможности эффективного применения возобновляемых ресурсов для получения столь необходимого всем электричества. В последние годы солнечные элементы перестали быть экзотикой, используемой только в космических аппаратах, они получили широкое распространение для электроснабжения зданий, автомобилей, автономного питания мелкой бытовой техники и электроники. Поскольку Солнце – огромный источник энергии, который доступен каждому, полезно знать, как преобразовать свет в электричество или как работает солнечная батарея.

• Принцип работы солнечной батареи
• Преобразование энергии, полученной с помощью солнечных батарей

Принцип работы солнечной батареи

Это устройство, называемое также солнечной панелью, состоит из совокупности соединенных определенным способом фотоэлектрических преобразователей, в состав которых входят два слоя полупроводников с различными типами проводимости – p и n. В качестве вещества, обладающего такими свойствами, чаще всего используется кремний с определенными примесями. При добавлении к нему фосфора в полученной структуре возникает избыток электронов (отрицательных зарядов) и образуется полупроводник n-типа, а при подмешивании бора – p-типа, характеризуемый недостатком электронов или наличием дырок. Если разместить эти слои между двумя электродами так, как показано на картинке, и обеспечить к верхнему доступ света, получится фотоэлектрический преобразователь.

При освещении элемента им поглощается часть падающей энергии, в результате чего происходит дополнительная генерация дырок и электронов. Электрическим полем, существующим в p-n переходе, первые перемещаются в p-область, а вторые – в n-область. При этом на нижнем электроде скапливаются положительные заряды, на верхнем – отрицательные, то есть возникает разность потенциалов – постоянное напряжение U. Таким образом, фотоэлектрический преобразователь работает как источник электродвижущей силы (ЭДС) – небольшая батарейка. Если к ней подсоединить нагрузку, в цепи возникнет ток I, значение которого будет зависеть от вида фотоэлемента, его размеров, интенсивности солнечного излучения и сопротивления подключенных потребителей. ЭДС батареи снижается с повышением температуры приблизительно на 0,4%/°С. Поэтому для эффективной и долговременной работы панель необходимо охлаждать с помощью вентиляторов или водяных систем.

Важнейшим параметром солнечного источника энергии является мощность P=UI. Естественно, что ток и напряжение, получаемые в результате работы одного фотоэлемента, невелики, поэтому в батарее они комбинируются определенным образом для увеличения указанных показателей. Если соединить преобразователи последовательно, то общее выходное напряжение будет пропорционально их количеству. Параллельное подключение отдельных элементов приводит к увеличению тока. Сочетая определенным образом оба типа соединений так, как показано на картинке, получают требуемые выходные параметры батареи, а следовательно, и ее мощность.

При освещении батареи не вся энергия солнечного излучения преобразуется в электричество – часть ее отражается, а также тратится на нагрев элементов. Большинство выпускаемых промышленностью фотоэлектрических панелей имеют эффективность 9-24%. Также важно знать, как работает солнечная батарея в условиях, когда некоторые из элементов затемнены. В данном случае преобразователи, на которые не попадает солнечный свет, будут превращаться в потребителей энергии и нагреваться. Поэтому группы фотоэлементов шунтируются низкоомными диодами, препятствующими прохождению тока через затемненные компоненты батареи. Панель при этом будет функционировать с меньшей мощностью.

к содержанию ↑

Преобразование энергии, полученной с помощью солнечных батарей

Фотоэлектрические элементы вырабатывают постоянное напряжение, но многие виды аппаратуры питаются переменным, что требует наличия соответствующих преобразователей. Кроме того, солнечные батареи производят электричество днем, а его потребление происходит круглосуточно, следовательно, необходимы дополнительные компоненты, которые будут запасать и распределять энергию. Рассмотрим пример системы электроснабжения здания с использованием солнечных источников – небольшой гелиоэлектростанции, структура которой представлена на картинке.

Эта схема может функционировать в зданиях, где присутствует электросеть, а солнечная батарея используется для экономии потребления энергии из нее, а также в качестве резервного источника при отключении основного. Общий принцип работы системы такой: постоянное напряжение, вырабатываемое фотоэлектрическими преобразователями, поступает на инвертор, преобразующий его в переменное, и на аккумуляторы, которые, заряжаясь под управлением специального контроллера, накапливают энергию.

В данном случае приборы в доме подразделяются на резервируемые – те, для которых отключение электричества может привести к нежелательным последствиям (холодильник, системы видеонаблюдения, сигнализации), и нерезервируемые – все остальные. При отключении сети инвертор питает резервируемые устройства от солнечной батареи, а если энергии от нее недостаточно, то от аккумуляторов. Когда сеть подключена, электричество, вырабатываемое панелью, в первую очередь поступает на их зарядку. А когда в этом уже нет необходимости, инвертор преобразует постоянное напряжение в переменное, от которого питается нагрузка. Тем самым экономится потребление из основного источника.

Солнечные батареи могут использоваться без рассмотренной дополнительной аппаратуры для питания или зарядки портативной электронной техники, работающей от постоянного напряжения, например, калькуляторов, плееров, фонариков, мобильных устройств.

Помимо электричества, из энергии света можно непосредственно получать тепло. Для этого применяются солнечные коллекторы. Учитывая, что сегодня прослеживаются тенденции снижения стоимости фотоэлектрических преобразователей и повышения их эффективности, в целом гелиоэнергетика – перспективное направление, позволяющее бесшумным и экологически чистым способом получать бесплатное электричество, а также тепло для отопления и горячего водоснабжения.

Солнечные батареи принцип действия

Приборы, служащие для преобразования электроэнергии из солнечных лучей, в народе называют солнечными батареями. По сути, такие электрогенераторы работают пока светит солнце, а значит такой источник энергии является практически неиссякаемым.

История открытия солнечных батарей

Александр Эдмон Беккерель

В XIX веке (1839 год) в возрасте 12 лет, французский естествовед Александр Эдмон Беккерель увидел фотогальванический эффект, трудясь в лаборатории своего отца Антуана Беккереля. Суть эффекта состоял в том, что при освещении платиновых пластин, находящихся в растворе электролита, гальванометр зарегистрировал появление ЭДС (электродвижущая сила). Взяв за основу этот эффект, Беккерель спроектировал актинограф — прибор для регистрации интенсивности света.

Уиллоуби Смит

Дальнейшим шагом на пути к солнечным батареям стало открытие фотопроводимости селена. Его осуществил Уиллоби Смит, английский инженер-электрик, занимавшийся разработкой изоляции подводных кабелей. В 1873 году он обнаружил, что электрическое сопротивление серого селена сильно «прыгает» от замера к замеру. Оказывается электропроводность стержней из селена стремительно возрастает при попадании на света. А в 1883 году американец Чарльз Фритс произвел первый фотоэлемент из тонкого слоя селена, находящийся между пластинами золота и меди.

Генрих Герц

Немецкий физик Генрих Герц в 1887 году выявил влияние солнечного излучения на электрический разряд. Смотря одновременно 2 разряда, Герц отметил, что яркая вспышка света от электрической искры 1-го разряда повышает длительность другого разряда.

Александр Григорьевич Столетов

В 1888 году наш земляк Александр Григорьевич Столетов изучил, как разряжается под воздействием освещения отрицательно заряженный цинковый электрод и как данный процесс зависит от интенсивности света.

Благодаря работам английского физика Джозефа Томсона в 1899 году и немецкого физика Филиппа Ленарда в 1900 году было подтверждено, что свет, попадая на металлическую поверхность, выбивает из неё электроны, вызывая возникновения фототока. Но целиком понять естество данного явления получилось в 1905 году, когда Альберт Эйнштейн предоставил его разъяснение с позиции квантовой теории.

Джозеф Томсон (слева) и Филипп Ленард (справа)

Обширное применение солнечных модулей началось с 1946 года, после того как работы по увеличению производительности приборов были запатентованы. А в 1957 году солнечные батареи уже были запущены в космическое пространство в составе искусственного спутника земли. Данный полет продемонстрировал, что работа солнечных батарей способна не только обеспечивать энергией спутники, а считается единственным возможным источником питания для бесперебойной работы таких автономных устройств в космосе.

Принцип работы и устройство солнечной батареи

Устройство и принцип действия солнечной батареи

На сегодняшний день солнечные преобразователи производятся в большинстве случаев из кремния. Отличают 2 вида передовых технологий, на базе которых функционируют батареи: поликристаллическая и монокристаллическая.

Поликристаллическая по стоимости ниже, благодаря чему не особо эффективная технология.

Монокристаллическая по стоимости выше, цена которой зависит от трудозатратной технологии изготовления, а точнее выращивания монокристаллов. Она предоставляет больше количества электроэнергии и срок службы ее существенно больше. Благодаря этому, монокристаллический солнечный модуль является наиболее лучшим для использования его в повседневной жизни.

Работа солнечного элемента сопряжена с его устройством. Состоит он из кремниевых наружных пластин, с различными свойствами проводимости, и внутреннего слоя чистого монокристаллического кремния. Внутренний слой имеет установленную дырочную проводимость. Один из наружных проводников тоньше противоположного слоя и покрыт особым слоем, образующим цельный металлический контакт.

При попадании на один из наружных слоев солнечного света создается фотогальванический эффект, что приводит к формированию в этом слое свободных электронов. Данные частицы получают вспомогательную энергию и способны преодолеть внутренний слой элемента, который в данном случае именуется барьером. Чем больше объем солнечного света, тем сильнее происходит процесс прохождения или перепрыгивания электронов от одной наружной пластины к другой, минуя внутреннюю перегородку. При замыкании наружных пластин возникает напряжение. Та пластина, которая усиленно отдает частицы, создает в себе так называемые дырки, обретает знак минус, а которая принимает, обретает знак плюс.

Типы солнечных батарей

На сегодняшний день на рынке присутствуют 5 видов солнечных батарей в которых используются разные материалы и фотоэлементы.

Максимальную известность приобрели солнечные батареи из поликристаллических фотоэлементов. Результативность подобных панелей обычно составляет 12-14 %.

Поликристаллическая солнечная батарея

Панели из монокристаллических фотоэлементов характеризуются наиболее большим коэффициентом полезного действия (14-16 %). Подобные панели немножко дороже, нежели панели из поликристаллического кремния. Так же фотоэлементы выполнены в виде многоугольника и из-за этого не целиком наполняют пространство солнечной батареи, что приводит к наиболее низкой производительности всей батареи по отношению к одной ячейки фотоэлемента.

Монокристаллическая солнечная батарея

Солнечные батареи из аморфного кремния располагают минимальной результативности (6-8 %), однако в то же время обладают низкой себестоимостью производимой энергии.

Солнечная батарея из аморфного кремния

Солнечные батареи на основе Теллурид Кадмия (CdTe) внешне изображают тонкопленочную технологию изготовления солнечных панелей. Полупроводниковые слои покрывают панель толщиной всего в несколько сотен микрон. Разработка считается наименее опасным для окружающей среды. Результативность солнечных батарей CdTe составляет примерно 11-12 %.

Солнечная батарея на основе Теллурид Кадмия (CdTe)

Солнечные батареи в составе которых присутствуют смеси Индия, Галлия, Меди, Селена (CIGS) так же считаются тонкопленочной технологией изготовления фотоэлементов. Эффективность колеблется примерно от 10 до 15 %. Такая технология не особо распространена на рынке, но весьма быстро развевается.

Солнечные батареи на основе смеси Индия, Галлия, Меди, Селена (CIGS)

Области применения солнечных панелей

• Портативная электроника. Для снабжения электричеством и(или) подзарядки аккумуляторных батареи разной бытовой электроники.
• Электромобили. Подзарядка автотранспорта.
• Авиация. Разработка самолета, использующего только энергию солнца.
• Энергообеспечение зданий. Электроснабжение дома, за счет размещения крупных солнечных батарей на крышах.
• Энергообеспечение населённых пунктов. Создание солнечных электростанций.
• Дорожное покрытие. Дороги, покрытые солнечными панелями, для освещения их же в ночное время.
• Использование в космосе. Электроснабжение космических аппаратов.
• Использование в медицине. Внедрение под кожу миниатюрную солнечную батарею для обеспечения работы приборов, имплантированных в тело.

Преимущества и недостатки солнечных источников энергии

Преимущества:

• Экологически чистая энергия;
• Неисчерпаемость и постоянство солнечной энергии;
• Минимум обслуживания;
• Длительный срок службы;
• Доступность;
• Экономичность;
• Большая область применения.

Недостатки:

• Высокая цена панелей;
• Нерегулярность из-за погодных условий;
• Высокая цена аккумуляторных батарей для аккумулирования энергии;
• Для большей мощности необходимо устанавливать большие площади солнечных панелей.

Таким образом, анализируя все вышеупомянутое, можно отметить, что в данный момент получить выгоду от солнечной энергии могут лишь достаточно богатые собственники загородных домов. Они могут без проблем дождаться того этапа, когда батареи окупят себя.

Стоимость солнечных панелей на основе базы данных в реальном времени | Ноябрь 2020 г.

Solar Choice публикует индексы цен на солнечные фотоэлектрические панели для бытовой и коммерческой солнечной энергии с 2012 и 2014 годов соответственно. Мы регулярно собираем информацию о ценах, продуктах и ​​гарантиях из нашей предварительно проверенной сети установщиков, чтобы составить индекс цен на солнечную энергию для жилых домов и индекс коммерческих цен на солнечную энергию. Наш индекс цен часто используется в качестве ориентира для частных клиентов и предприятий как лучший в Австралии справочник по стоимости солнечных панелей и включается в отчеты, составленные отраслевыми экспертами, такими как SunWiz и Bloomberg NEF.

Цены во всех нижеприведенных таблицах включают как предварительное вознаграждение, доступное для малых систем посредством Целевого показателя возобновляемых источников энергии (т. Е. «Скидку STC»), так и GST — они представляют собой общую розничную цену системы для покупателя.

Сколько стоят солнечные панели? (Ноябрь 2020 г.)

В приведенной ниже таблице показаны средние затраты на солнечные панели в зависимости от города и размера установленных солнечных панелей (постоянный ток):

долл. США

-й 3140 долларов

Сравните предложения от 7 установщиков в вашем регионе прямо сейчас.

Исторические средние цены на солнечную энергию в жилом секторе в Австралии (август 2012 г. — ноябрь 2020 г.)

До бума солнечной энергии в 2008 г. стоимость солнечной энергии составляла от 15 до 20 долларов США за ватт и на самом деле использовалась только первопроходцами с большими финансовыми возможностями. означает. Популярность солнечной энергии была частично обусловлена ​​снижением затрат, а также привлекательной федеральной схемой STC, которая предлагает до 40% стоимости системы за счет государственного стимулирования. В прошлом году было установлено более 300 000 установок солнечной энергии в жилых домах, и теперь они считаются продуктом массового потребления.В приведенной ниже таблице показаны изменения, которые мы наблюдали за последние 5 лет, поскольку цены на солнечную энергию продолжали резко снижаться, поскольку производители солнечных панелей и инверторов достигли экономии за счет масштаба производства.

Ознакомьтесь со стоимостью солнечных панелей для вашего города: Сидней, Брисбен, Мельбурн, Перт, Аделаида, Хобарт, Дарвин и Канберра

Стоимость системы солнечных панелей премиум-класса (ноябрь 2020 г.)

Ниже средние цены на солнечные батареи указаны для предложений что каждый установщик считает своим премиальным предложением .У установщиков солнечных батарей обычно есть ряд предложений, чтобы удовлетворить потребителей с ограниченным бюджетом или потребителей, готовых платить больше за более высокое качество продукции. Премиальные предложения, перечисленные в инструменте сравнения расценок Solar Choice, обычно имеют более длительный гарантийный срок, лучшие технические возможности продукта и производятся наиболее уважаемыми и заслуживающими доверия брендами. Как и следовало ожидать, эти системы стоят на 20-30% дороже, исходя из средних цен, опубликованных на этой странице.

$

Чтобы дать представление о том, что считается «премиальной» солнечной панелью и солнечным инвертором, просмотрите приведенные ниже круговые диаграммы, на которых показаны самые популярные торговые марки, которые установщики включают в свой премиальный вариант.Обратите внимание, что наиболее часто используемые солнечные панели или инверторы премиум-класса не обязательно являются лучшим качеством, это просто показатель доли рынка.

Четыре важных фактора, которые влияют на стоимость солнечной энергии в Австралии:

1. Оптовые затраты на оборудование

Основным фактором снижения стоимости солнечной энергии за последнее десятилетие была экономия масштаб, достигнутый производителями солнечных панелей и инверторов, преимущественно на азиатском континенте.Будучи молодой отраслью, фабрики смогли автоматизировать процессы, увеличить масштабы производства и логистики и резко снизить стоимость солнечной установки на ватт. Многие установщики теперь достигли объема, когда они могут покупать солнечные панели и в некоторых случаях инверторы непосредственно у производителей, что позволяет им еще больше снижать цены.

2. Австралийский доллар

Большинство компонентов для солнечной системы поступает из-за границы. В результате цена на солнечную батарею отражает способность австралийского доллара приобретать оборудование либо напрямую, когда установщики ведут переговоры с производителями, либо через австралийских оптовых продавцов оборудования.По этой причине солнечные расценки часто имеют срок действия от 14 до 30 дней, чтобы гарантировать, что установщики не будут подвергаться риску в случае изменения стоимости оборудования.

3. Скидки на солнечную энергию

Федеральная программа скидок на солнечную энергию — программа STC — возобновляется каждый год до тех пор, пока она не будет полностью прекращена в 2030 году. Это оказывает повышательное давление на цены на солнечную энергию, но в последние годы было омрачено ростом стоимость солнечной энергии снижается. Это начинает меняться, как показано на графике выше, поскольку мы наблюдали боковой тренд цен на солнечную энергию.Введение местных схем скидок на солнечную энергию в определенных штатах также оказало сильное влияние на стоимость солнечной энергии, особенно в Виктории.

4. Конкуренция и дешевая солнечная энергия

Солнечная промышленность — один из самых конкурентных рынков Австралии, где более 6000 подрядчиков аккредитованы при Совете по чистой энергии для установки солнечных батарей. В результате маржа была вынуждена быть очень низкой на рынке. К сожалению, это заставило некоторых установщиков пожертвовать качеством продукции и услуг, чтобы предложить «сумасшедшие цены» и поддержать их большими маркетинговыми бюджетами для увеличения объемов.Эта тактика оказала понижательное давление на цены, но в большинстве случаев не улучшила результат для потребителей.

Как насчет цен на солнечные панели в будущем?

Многие люди в солнечной отрасли ожидают, что цены на солнечные системы продолжат снижаться, хотя и гораздо более медленными темпами. Производители продолжают постепенно улучшать эффективность элементов и конструкции панелей, которые в настоящее время приближают ведущие солнечные панели к мощности 500 Вт. Однако многие из первых этапов повышения эффективности производства уже были достигнуты на роботизированных заводах огромного масштаба.Кроме того, в Австралии скидка STC снижается каждый год до тех пор, пока она не будет полностью прекращена в 2030 году. Этот рост цен на солнечную энергию привел к выравниванию цен за последние 12 месяцев, что можно увидеть на приведенном выше графике.

Сравните предложения до 7 установщиков в вашем регионе.

С мая 2014 года Solar Choice публикует коммерческие цены на солнечные фотоэлектрические системы для каждой столицы Австралии по ряду популярных размеров систем.Данные, которые мы используем, взяты из нашей сетевой базы данных установщиков, в которую входят около 150 авторитетных компаний по установке солнечных батарей по всей стране. Компании, входящие в нашу сеть, загружают свои цены и информацию о продуктах, чтобы мы могли представить их нашим коммерческим клиентам в наших бесплатных и беспристрастных сравнениях цен, чтобы клиент мог принять осознанное решение о том, с кем продолжить обсуждение.

Наш индекс коммерческих солнечных фотоэлектрических цен публикуется ежемесячно, обеспечивая надежные приблизительные данные о текущей стоимости солнечных панелей в Аделаиде, Брисбене, Канберре, Хобарте, Мельбурне, Перте и Сиднее.

Solar Choice управляет тендерами по широкому кругу коммерческих солнечных проектов по всей Австралии. Цифры в таблицах ниже основаны на данных нашей обширной сети специалистов по установке солнечных батарей, многие из которых специализируются исключительно на коммерческих солнечных проектах.

Все цены в таблицах ниже включают льготы, доступные в рамках федерального целевого показателя в области возобновляемых источников энергии (т. Е. STC), а также GST.

Запросите бесплатный бизнес-пример по солнечной энергии и сравните ведущих коммерческих установщиков

Средние затраты на коммерческие солнечные панели по городам и размеру (ноябрь 2020 г.)

	3кВт	4кВт	5кВт	6кВт	7кВт	10кВт
Все	$ 4,960	$ 5,760	$ 6,670,490	$ 760	$ 6,670,490
Аделаида, SA	4940 долларов	5710 долларов	6550 долларов	7300 долларов	8370 долларов	10 930 долларов
Брисбен, QLD	долларов США		259052	долларов США				259052	долларов США
Канберра, ACT	3 610 долл.	3 850 долл.	5 430 долл. США	6 240 долл. США	7 300 долл. США	9 490 долл. США
Дарвин, NT	10 740 долл. США				долл. США 9 655 долл. США				долл. США
Хобарт, Т AS	5,520 долл.	6,350 долл.	7,480 долл. США	долл. США 8,510	долл. США 8,860	долл. США 13,230
Мельбурн, Виктория		долл. США 5,680		долл. США 1430 долл. США						долл. США NSW	4590 долл. США	5280 долл. США	5 960 долл. США	6690 долл. США	7 470 долл. США	10340 долл. США
Perth, WA	3,860 долл. США		долл. США 4 470		долл. США 4660		93552

долл. США

9005 1 57 660 долларов

	10 кВт	30 кВт	50 кВт	70 кВт	100 кВт
Все	12 030 долл.	30 860 долл.	54 350 долл. США	73 400 долл. США	95330 долл. США
Adelaide, SA	11 040 долл. США						долл. США Брисбен, QLD	11 890 долларов	31 190 долларов	53 670 долларов	74 970 долларов	97 090 долларов
Канберра, ACT	9,310	26 800	долларов США 49 270		AS		AS			AS		AS	33 250 долл. США	78040 долларов	94020 долларов
Мельбурн, Виктория	12550 долларов	31360 долларов	53 490 долларов	72 150	96 390
Сидней, NSW
Сидней,			долларов США			долларов США			93660 долларов
Perth, WA	14170 долларов	33730	61 040 долларов	76440 долларов	94150 долларов

Средние коммерческие затраты на солнечные панели на ватт (ноябрь 2020 г.)

10кВт 30кВт 50кВт 70кВт 100кВт Среднее значение $ 1.05 1,18 долл. США 1,01 долл. США 1,08 долл. США 1,04 долл. США 0,96 долл. США Adelaide, SA 1,03 долл. США 1,06 1,17 1,02 1,08 1,06 0,97 доллара Канберра, ACT 0,96 0,91 0,91 доллара.90 $ 0,98 $ 1,02 $ 0,97 Хобарт, TAS $ 1,12 $ 1,30 $ 1,09 $ 1,15 $ 1,10 $ 0,94

Мельбурн, Виктория

$ 1,03 $ 1,07 $ 1,02 $ 0,97 Сидней, Новый Южный Уэльс $ 1,02 1,18 $ $ 0,96 $ 1,03 $ 0,98 $ 0.94 Perth, WA 1,14 $ 1,37 1,08 $ 1,21 $ $ 1,09 $ 0,94

Средние исторические затраты на коммерческие солнечные панели (август 2012 г. — ноябрь 2020 г.)

отдельные графики для каждого города и размера системы в статьях нашего блога с индексом коммерческих солнечных фотоэлектрических цен

Средние периоды окупаемости коммерческих солнечных батарей по штатам

Запросить бесплатный анализ бизнес-модели и сравнение солнечных цен

Сравните цены и варианты установки для 250кВт, 500кВт & 1 МВт

© 2019 Solar Choice Pty Ltd

Часто задаваемые вопросы о солнечных панелях

Как работает фотоэлектрическая (PV) технология?

Что такое фотоэлектрический элемент?

Что такое солнечный модуль?

Что такое фотоэлектрическая матрица?

Что такое блокирующий диод?

Что такое эффективность преобразования PV?

Накопляют ли солнечные элементы энергию?

Насколько хорошо работают солнечные панели
в пасмурную погоду?

Насколько хорошо работают солнечные панели
зимой?

Могу ли я использовать оборудование напрямую
от солнечных батарей?

Какой вид обслуживания требуется
на солнечных батареях?

Каковы возможные проблемы
с солнечными батареями и как их предотвратить?

Безопасны ли солнечные электрические системы?

Насколько хороши солнечные энергосистемы?
для окружающей среды?

Когда появилась технология солнечных батарей
развиваться?

Как работает фотоэлектрическая
(PV) технология работает?

PV использует характеристики нечистого кремния
кристаллы.Чистый кремний не является электрически активным, потому что его атомы
заключены в твердую кристаллическую структуру. Нет лишних электронов,
и никаких открытых пятен для электронов. Примеси кремния создают кристалл с
либо небольшая тенденция к потере электронов, либо небольшая тенденция к притяжению
их. Когда два вида кремния расположены близко друг к другу и обнажены
к солнечному свету фотоны (частицы света) выбивают электроны из
непривлекательная сторона.Электрический ток создается при движении электронов
через перекресток в привлекательную сторону.

Солнечный свет состоит из частиц энергии, называемых фотонами. Когда солнечный свет
ударяется о фотоэлектрический материал, фотоны либо проходят, либо отражаются,
или быть поглощенным. Если фотон поглотится, его энергия будет передана
электрону в атоме фотоэлектрического материала. С новой энергией электрон
может покинуть свое обычное положение на орбите вокруг этого атома.Таким образом, электрон может стать частью и увеличить ток.
в электрической цепи. Этот фотоэлектрический эффект является основным физическим
процесс, посредством которого солнечный свет превращается в электричество.

Светодиоды (LED) изготовлены из аналогичных материалов и имеют
Преимущество тех же физических принципов, но наоборот. Питание
Светодиоды с фотоэлектрической панелью работают совместимо: фотоны входят, электроны выходят; электроны
в, фотоны на выходе.

Что такое фотоэлектрическая (ФЭ)
ячейка?

Фотоэлектрический элемент или «солнечный элемент» — самый маленький полупроводник.
элемент, преобразующий солнечный свет в электричество. Каждая ячейка состоит из
кремний или другой полупроводниковый материал, например компьютерный чип. В
кремний обрабатывается так, что он генерирует поток электричества, когда свет
светит на нем.

Пакет тонких слоев полупроводниковых материалов демонстрирует фотоэлектрические
эффект, такой как теллурид кремния или кадмия.Слои содержат небольшие
количества допинговых агентов (преднамеренные примеси), такие как элемент
германий. Легирующие примеси дают полупроводнику возможность производить
ток при воздействии света. Клетки конвертируют от пяти до пятнадцати
процент солнечной энергии, которую они получают, превращается в электричество.

Солнечные элементы — это твердотельные устройства, в которых фотоны сталкиваются с атомами.
Этот процесс преобразует полученную энергию в электроны.Эти электроны
течет в провода, подключенные к ячейке, обеспечивая электрический ток
к приборам, системам освещения или другим электрическим нагрузкам. Типичный
Фотоэлемент — это тонкий 3 «x3», производящий лишь небольшое количество
электричество.

Что такое солнечный модуль?

Солнечные модули, или панели, представляют собой серию солнечных элементов, соединенных вместе
в гирлянды и заключены в автономные стеклопакеты для суровой погоды
охрана.Солнечные элементы монтируются в группы, называемые модулями, которые
производят ток около 0,5 В для питания осветительных приборов и приборов. На
со стороны солнца элементы защищены прозрачным солнечным
стеклянная панель. Нижняя сторона выполнена в виде изолирующей пленки или
второе стекло. Соединительная розетка улавливает сгенерированные прямые
текущий. Модули соединены между собой кабелями, которые их связывают.
к инвертору.

Что такое фотоэлектрический массив?

ФЭ-массив — это взаимосвязанная система фотоэлектрических модулей, которые функционируют
как единое предприятие, производящее электроэнергию.Модули собраны как
дискретная конструкция с общей опорой или креплением. В небольших системах
массив может состоять из одного модуля. Полный комплект компонентов
для преобразования солнечного света в электричество включает модуль, подставку
конструкция, проводка, инвертор, счетчик и другое оборудование.

Что такое блокирующий диод?

Блокирующий диод подключается к кабелю и блокирует солнечную панель.
от разряда аккумулятора при отсутствии солнечного света.Например,
автомобильный аккумулятор не будет действовать как импедансная нагрузка на солнечную панель, потому что
диодов обратной блокировки, предотвращающих ночную разрядку аккумулятора.

Что такое эффективность преобразования PV?

КПД преобразования PV — это соотношение произведенной электроэнергии
с помощью фотоэлектрического устройства в зависимости от солнечного света, падающего на устройство. Ячейка
эффективность определяет, сколько энергии солнечного света фактически преобразуется
в электричество.Модули из аморфного кремния имеют меньшую эффективность, чем
другие фотоэлектрические материалы. Эффективность ячеек постепенно снижается по мере использования.

Накопляют ли солнечные элементы энергию?

Нет. Солнечные элементы просто преобразуют солнечный свет в электрический ток, который
необходимо использовать немедленно или хранить в батареях для последующего использования.

Насколько хорошо работают солнечные панели
в пасмурную погоду?

Пасмурный день дает достаточно рассеянного света, при котором панель будет
производить электричество.Оптимальное электрическое производство достигается при ярком
и солнечные погодные условия. При небольшой облачности модули могут
производят примерно вдвое меньше, чем при ярком солнце, вплоть до минимума
от пяти до десяти процентов в темный пасмурный день. Удаленно, вне сети
приложений, фотоэлектрическая система подключается к аккумуляторной системе хранения как
резервный источник питания. В приложениях, подключенных к сети, фотоэлектрическая система
работает параллельно с электросетью.Итак, если электрические нужды
превышают выходную мощность солнечной энергии, местное коммунальное предприятие компенсирует дефицит.
И наоборот, когда фотоэлектрическая система генерирует больше энергии, чем здание
требует, избыточная мощность экспортируется в энергосистему, реверсируя
электросчетчик!

Насколько хорошо делают солнечные панели
работать зимой?

Солнечные батареи работают на свету, а не на тепле. С более коротким световым днем ​​в
зимой солнечные батареи производят пропорционально меньше энергии.Если модули
покрываются снегом, они перестают производить мощность, но обычно снег
быстро тает при попадании солнечных лучей на модули; если вы почистите снег
выключены, они немедленно возобновляют работу.

Могу ли я использовать оборудование напрямую
от солнечных батарей?

Да. Солнечные панели будут напрямую
силовое оборудование, такое как вентиляторы и насосы, при условии учета нагрузки
ибо правильно. Нагрузка на оборудование больше, чем мощность
солнечная панель снизит эффективность оборудования, так как пасмурно или пасмурно
дни сокращают объем производства.Оборудование, требующее более стабильного напряжения, должно
пара солнечной энергии с резервным аккумулятором.

Какой вид обслуживания
требуется на солнечные батареи?

Солнечные панели имеют неабразивное очищающее средство. При просмотре
уровень заряда батареи, проверьте соединения батареи и держатели предохранителей, чтобы убедиться, что
что они чистые и сухие. При необходимости используйте силиконовый герметик для
герметизация повреждений вокруг рамы.

Хотя производство солнечных панелей включает высокотехнологичное производство
процесса, фотоэлектрическую систему действительно очень просто использовать. Солнечная
панели не имеют движущихся частей, которые могут изнашиваться, их можно использовать отдельно или в
сочетание с другими источниками энергии, и они бесшумные, надежные
и длительный.

Каковы возможные проблемы
с солнечными батареями и как их предотвратить?

Выход из строя панели солнечных батарей чаще всего вызван повреждением панели водой,
герметик, либо соединения.
Чтобы предотвратить повреждение или выход из строя, аккуратно устанавливайте панель. Не будь уверен
чтобы закрепить его горизонтально, что способствует накоплению воды в раме.
Также оставьте под панелью достаточный воздушный зазор. Сохраняя свой
сухая и чистая панель обеспечит эффективную максимальную производительность.

Солнечные электрические системы
Безопасно?

Да. Солнечные элементы в основном состоят из кремния, основного компонента песка.
Выхлопа и утечки токсичных материалов из системы нет.Электричество, проходящее через инвертор, похоже на электричество.
исходящие от бытовых розеток; ты должен проявлять такую ​​же заботу, как ты
будет с питанием от электросети. Все компоненты одобрены для подключения к электросети
и устанавливаются в соответствии со стандартными строительными методами.

Солнечные энергосистемы
полезно для окружающей среды?

Энергия, вырабатываемая нашей солнечной электрической системой, не производит загрязняющих веществ.Наша самая маленькая система обычно так же эффективно сокращает выбросы парниковых газов
как 50 деревьев.

Когда появились технологии солнечных батарей
развиваться?

Современные солнечные батареи с практической эффективностью были изобретены в начале
1950-х годов и использовались для питания спутников с 1959 года.
популярны для наземных приложений в середине 1970-х годов, в основном для удаленных
телекоммуникации, средства навигации и другие удаленные промышленные
использования, включая микроволновые, теле-, радиостанции и ретрансляторы сотовой связи.Они используются в городских условиях, например, в придорожных аварийных ситуациях.
телефоны и дорожные знаки с середины 1980-х гг. С падением цен
постепенно они становятся доступными для городских или удаленных домов.
и бизнес.

Как работают солнечные панели — Руководство для чайников

Тип солнечной панели, которую вы обычно видите на крышах людей, называется Фотоэлектрические солнечные панели — фото , что означает свет, и , вольтаическая , что означает электричество.Как следует из названия, фотоэлектрические (или фотоэлектрические) панели преобразуют свет непосредственно в электрическую энергию. Итак, как они работают? Сколько им нужно солнечного света? И самое главное, достаточно ли солнечно для работы в облачной Великобритании?

Фотоэлектрический эффект

Панели солнечных батарей

вырабатывают электроэнергию с помощью так называемого фотоэлектрического эффекта . Фотоэлектрический эффект впервые был замечен еще в 1839 году французским физиком Эдмундом Бекерелем. Он обнаружил, что некоторые материалы производят небольшой электрический ток, когда вы подвергаете их воздействию света.Это принцип, используемый солнечными панелями PV. Первые практические применения фотоэлектрических солнечных панелей были на космических кораблях в 1960-х годах. Со временем технология улучшилась, панели стали меньше и дешевле. Сегодня солнечные панели доступны по цене и достаточно эффективны для домашнего использования.

Что такое солнечный элемент?

Солнечные элементы — это небольшие устройства, которые могут преобразовывать солнечный свет в электричество. Одна ячейка сама по себе будет обеспечивать очень небольшое количество энергии. Несколько ячеек, соединенных вместе и закрепленных в раме, образуют солнечную панель (или модуль), которая может производить большее полезное количество энергии.Когда несколько панелей соединены вместе, получается солнечная батарея.

Как работают солнечные панели?

Проще говоря, солнечный элемент работает следующим образом: внутри солнечного элемента у вас есть два тонких слоя кристалла кремния, помещенных друг на друга, чтобы образовать своего рода кремниевый сэндвич. Верхний слой был специально обработан, так что его атомы нестабильны — у них слишком много электронов, от которых они действительно хотели бы избавиться. Нижний слой также был обработан, но на этот раз в атомах есть несколько пустых мест, которые действительно могли бы заполнить электрон.Итак, верхний слой отчаянно пытается потерять несколько электронов, нижний слой отчаянно пытается получить несколько электронов, а сами электроны стремятся переместить из верхнего слоя в нижний. Эта установка помещает все необходимое для производства электроэнергии. Есть только одна проблема: электроны внутри кристалла кремния не могут свободно перемещаться — только когда солнечная панель подвергается воздействию света.

Внутри солнечной батареи.Когда фотоны света попадают в верхний слой, он позволяет электронам течь из верхнего слоя в нижний, создавая ток.

Когда солнечный свет попадает на верхний слой кремния, он «возбуждает» электроны и дает им достаточно энергии для движения. Электроны начинают перетекать из верхнего слоя в нижний. Как мы знаем, когда пучок электронов начинает двигаться в одном направлении, у нас появляется электричество. Поместите два металлических контакта по обе стороны от кремниевого сэндвича, и мы получим электричество, проходящее через цепь.

Остался последний кусочек головоломки, прежде чем можно будет использовать электричество. Электроэнергия, вырабатываемая фотоэлементами, — это постоянный ток. В вашем доме используется переменный ток (переменный ток). Таким образом, ток от системы солнечных батарей должен пройти через инвертор , чтобы преобразовать его из постоянного тока в переменный, прежде чем его можно будет накачать в ваш дом и использовать для работы приборов.

(Это только упрощенная версия того, как это работает для нетехнических типов. Вы можете прочитать гораздо более подробное научное объяснение здесь.)

Работают ли солнечные панели в Великобритании?

Панели солнечных батарей используют экологически чистую энергию из практически безграничных источников. Тогда отлично — если вы живете в Австралии. Но достаточно ли солнечного света в Британии, чтобы инвестировать в солнечные панели? Краткий ответ: да. Хорошая новость заключается в том, что, несмотря на нашу непредсказуемую погоду, для работы солнечных панелей не обязательно должно быть солнце. Как и следовало ожидать, они производят больше энергии в солнечный день, но они все равно будут производить некоторую энергию в пасмурный день — чем больше света, тем больше они производят.И помните, что фотоэлектрические солнечные панели используют свет для производства электроэнергии, а не тепла.

Великобритания получает сопоставимое количество солнечного света с Германией, одним из крупнейших рынков фотоэлектрической энергии в мире. Полноразмерная карта здесь.

Хотя Великобритания не может конкурировать с такими странами, как Испания или Африка, южная часть Великобритании получает такое же количество солнечного света, как Германия — один из мировых лидеров по солнечной энергии. Вам также может быть интересно узнать, что к концу 2011 года в Великобритании было около 230 000 проектов солнечной энергетики.Наше правительство ввело зеленый тариф в 2010 году, чтобы стимулировать использование солнечной энергии, и, хотя ставка была недавно снижена, вы все равно можете получить очень разумную прибыль на свои инвестиции, спасая планету.

Чтобы рассчитать, сколько энергии (и денег) может производить ваш дом, см. Нашу таблицу здесь.

солнечных панелей | Yingli Solar

Наш процесс производства солнечных панелей определяется технологией мирового класса и профессиональным мастерством.Мы используем материалы высочайшего качества, полученные через наши глобальные цепочки поставок, чтобы наши солнечные панели создавали ценность на десятилетия вперед.

Как один из крупнейших в мире производителей солнечных панелей, Yingli Solar поставила более 85 миллионов солнечных панелей для домов, предприятий и электростанций по всему миру. Солнечная панель — это основа любого успешного солнечного проекта. Наши солнечные панели доказали свою эффективность в различных климатических условиях и средах, почти везде под солнцем.

Мы поставляем солнечные панели различных форматов и разной эффективности для удовлетворения разнообразных потребностей наших клиентов по всему миру. Устанавливаете ли вы солнечные панели на крыше жилого дома или в залитой солнцем пустыне, у нас есть качественный солнечный модуль для вашего проекта.

На что следует обратить внимание в солнечной панели? Вот как Yingli создает солнечные панели, которые спроектированы, построены и доказали свою эффективность.

Поиск продукта

Литой Mono 60 Cell

YCM 60 ЯЧЕЕК

Размеры

1665 мм / 1002 мм / 35 мм

Посмотреть детали

Поли-шина YGE 60 Cell Series 2

Размеры

1650 мм / 992 мм / 35 мм

Посмотреть детали

Поли 60 ячеек

YGE 60 ЯЧЕЙКИ СЕРИИ 2

Размеры

1650 мм / 992 мм / 35 мм

Посмотреть детали

N-моно 60 Ячейка

ПАНДА ДВУСТОРОННИЙ 60СЕЛЛ

Размеры

1676 мм / 994 мм / 6 мм (без рамки)

1682 мм / 1000 мм / 30 мм (в рамке)

Посмотреть детали

YGE 60 ЯЧЕЙКИ СЕРИИ 2 HSF SMART

Размеры

1680 мм / 992 мм / 35 мм

Посмотреть детали

P-mono 60 ячеек

YLM GG 60CELL

Размеры

1676 мм / 994 мм / 6 мм (без рамки)

1682 мм / 1000 мм / 30 мм (в рамке)

Посмотреть детали

Полиэтиленовый элемент 72

YGE 72 ЯЧЕЙКИ СЕРИИ 2

Размеры

1960 мм / 992 мм / 35 мм

Посмотреть детали

P-mono 72 элемент

YLM GG 72CELL

Размеры

1998мм / 994мм / 6мм (безрамный)

2004 мм / 1000 мм / 30 мм (в рамке)

Посмотреть детали

N-моно 72 Ячейка

PANDA BIFACIAL 72CELL

Размеры

1998мм / 994мм / 6мм (безрамный)

2004 мм / 1000 мм / 30 мм (в рамке)

Посмотреть детали

Литой моно, 72 элемента

YCM 72 ЯЧЕЙКИ

Размеры

1979 мм / 1002 мм / 35 мм

Посмотреть детали

YGE 72 ЯЧЕЙКИ СЕРИИ 2 HSF SMART

Размеры

2000 мм / 992 мм / 40 мм

Посмотреть детали

P-mono 120 полуэлемент

YLM GG 120CELL

Размеры

1705 мм / 999 мм / 6 мм (без рамки)

1711 мм / 1005 мм / 30 мм (в рамке)

Посмотреть детали

Поли-шина YLM 60, серия 2

Размеры

1650 мм / 992 мм / 35 мм

Посмотреть детали

Полуэлемент Poly 120 (166)

ЯЧЕЙКА YGE 120

Размеры

1755 мм / 1038 мм / 35 мм

Посмотреть детали

YLM 60 ЯЧЕЙКА HSF SMART

Размеры

1680 мм / 992 мм / 35 мм

Посмотреть детали

N-моно 120 полуэлемент

PANDA BIFACIAL 120CELL

Размеры

1705 мм / 999 мм / 6 мм (без рамки)

1711 мм / 1005 мм / 30 мм (в рамке)

Посмотреть детали

Литой моно 120 полуэлемент (166)

ЯЧЕЙКА YCM 120

Размеры

1755 мм / 1038 мм / 35 мм

Посмотреть детали

P-моно 144 полуэлемент

YLM GG 144CELL

Размеры

2031 мм / 999 мм / 6 мм (без рамки)

2037 мм / 1005 мм / 30 мм (в рамке)

Посмотреть детали

YLM 72 Ячейка, серия 2, шина

Размеры

1960 мм / 992 мм / 40 мм

Посмотреть детали

Поли 144 полуэлемент (166)

YGE 144 ЯЧЕЙКА

Размеры

2094 мм / 1038 мм / 35 мм

Посмотреть детали

YLM 72 ЯЧЕЙКИ HSF SMART

Размеры

2000 мм / 992 мм / 40 мм

Посмотреть детали

N-моно 144 полуэлемент

ПАНДА ДВУСТОРОННИЙ 144СЕЛЛ

Размеры

2031 мм / 999 мм / 6 мм (без рамки)

2037 мм / 1005 мм / 30 мм (в рамке)

Посмотреть детали

Литой моно 144 полуэлемент (166)

YCM 144 ЯЧЕЙКА

Размеры

2094 мм / 1038 мм / 35 мм

Посмотреть детали

P-моно 120 полуэлемент (166)

YLM GG 120CELL

Размеры

1749 мм / 1032 мм / 5 мм (без рамки)

1755 мм / 1038 мм / 30 мм (в рамке)

Посмотреть детали

Mono 120 Полуэлемент

ЯЧЕЙКА YLM 120

Размеры

1689 мм / 996 мм / 35 мм

Посмотреть детали

P-моно 144 полуэлемент (166)

YLM GG 144CELL

Размеры

2088мм / 1032мм / 5мм (без рамки)

2094 мм / 1038 мм / 30 мм (в рамке)

Посмотреть детали

Моно 144 Полуэлемент

YLM 144 ЯЧЕЙКА

Размеры

2015 мм / 996 мм / 35 мм

Посмотреть детали

Моно 120 полуэлемент (166)

ЯЧЕЙКА YLM 120

Размеры

1755 мм / 1038 мм / 35 мм

Посмотреть детали

Моно 144 Полуэлемент (166)

YLM 144 ЯЧЕЙКА

Размеры

2094 мм / 1038 мм / 35 мм

Посмотреть детали

Моно 60 Ячейка

ЯЧЕЙКА YLM 60

Размеры

1665 мм / 1002 мм / 35 мм

Посмотреть детали

Поли-шина YGE 72 Cell Series 2

Размеры

1960 мм / 992 мм / 40 мм

Посмотреть детали

Моно 72 Ячейка

YLM 72 ЯЧЕЙКИ

Размеры

1979 мм / 1002 мм / 35 мм

Посмотреть детали

.