Органические солнечные батареи: Солнечные панели с использованием органических материалов

Солнечные панели с использованием органических материалов

На чтение 2 мин. Просмотров 295 Обновлено 01.04.2013

Недавно калифорнийская компания BioSolar объявила о выпуске в массовое производство компонента нового типа для солнечных панелей. Этот компонент, названный BioSolar BioBacksheet, полностью изготовлен из органических материалов – хлопка и клещевины.

Разработки этого био-материала, который может быть использован в качестве нижнего защитного слоя (обычно представляющего собой тонкую пленку из неорганического полимера или тонкий лист стекла), ведутся компанией с 2010 года.

При обработке клещевина превращается в полиамидную смолу, которая является отличным заменителем нейлона, а из хлопка можно получить жесткое целлюлозное волокно. В результате получается очень прочный и жесткий материал, обладающий такими же электромагнитными свойствами, что и неорганический полимер, и в то же время являющийся более долговечным, нетоксичным, устойчивым к деформации и механическим воздействиям и обеспечивающим защиту солнечных фотоэлектрических панелей при любых погодных условиях.

По словам компании, новый био-композит не только дешевле в производстве, но и будет способствовать уменьшению стоимости самой солнечной панели – этот материал достаточно нанести в один слой, в отличие от неорганического полимера, которым покрывают поверхность панели в несколько слоев.

Кроме того, BioSolar BioBacksheet изготавливается без использования высокотоксичных промышленных растворителей, которые необходимы для получения пленки Tedlar, другого традиционно применяемого в солнечной панели компонента.

Еще одним весомым преимуществом нового защитного слоя является его высокая теплопроводность, которая способствует поглощению избыточного тепла из солнечного элемента и увеличению его КПД. В настоящее время компания получила сертификат на свой продукт в соответствии с USDA BioPreferred.

К сожалению, как отмечает сама компания, единственным минусом BioBacksheet являются высокие затраты на импорт касторового масла – клещевина практически не выращивается в США из-за высокой токсичности семян при их обработке. Однако, учитывая высокую ценность касторового масла для использования во многих областях промышленности, сегодня исследователи USDA работают над созданием штаммов клеток растения, понижающих его токсичность и аллергенность.

В качестве своих первых клиентов компания видит военные структуры и предприятия, работающие в государственном секторе экономики.

Источник

___________________________________________________________

Возможность экономить с помощью солнечных панелей да еще изготовленных из экологически чистых материалов — просто потрясающая новость. Но вы также сможете сэкономить на расходах, используя оборудование Компании Элессар, что даст вам преимущество в быстром и удобном нанесении этикеток.

Солнечная батарея — Solar cell

Фотодиод, используемый для получения энергии от света в больших масштабах

Символ фотоэлектрического элемента.

Солнечные батареи , или фотоэлектрический элемент , представляет собой электрическое устройство , которое преобразует энергию света непосредственно в электроэнергию с помощью фотоэлектрического эффекта , который представляет собой физическое и химическое явление. Это форма фотоэлемента, определяемого как устройство, электрические характеристики которого, такие как ток , напряжение или сопротивление , изменяются под воздействием света. Индивидуальные солнечные элементы часто являются электрическими строительными блоками фотоэлектрических модулей , известных в просторечии как солнечные панели. Обычный кремниевый солнечный элемент с одинарным переходом может производить максимальное напряжение холостого хода приблизительно от 0,5 до 0,6 вольт.

Солнечные элементы описываются как фотоэлектрические , независимо от того, является ли источник солнечным или искусственным светом. Помимо выработки энергии, они могут использоваться в качестве фотодетекторов (например, инфракрасных детекторов ), обнаружения света или другого электромагнитного излучения вблизи видимого диапазона или измерения интенсивности света.

Для работы фотоэлемента требуется три основных атрибута:

Напротив, солнечный тепловой коллектор поставляет тепло , поглощая солнечный свет , с целью прямого нагрева или косвенного производства электроэнергии из тепла. С другой стороны, «фотоэлектролитическая ячейка» ( фотоэлектрохимическая ячейка ) относится либо к типу фотоэлектрических элементов (например, разработанных Эдмондом Беккерелем и современных сенсибилизированных красителями солнечных элементов ), либо к устройству, которое расщепляет воду непосредственно на водород и кислород, использующий только солнечное освещение.

Приложения

Сборки солнечных элементов используются для изготовления солнечных модулей , вырабатывающих электроэнергию из солнечного света , в отличие от «солнечного теплового модуля» или «солнечной панели для горячей воды». Солнечная батарея генерирует солнечную энергию, используя солнечную энергию .

Ячейки, модули, панели и системы

Несколько солнечных элементов в интегрированной группе, все ориентированные в одной плоскости, составляют солнечную фотоэлектрическую панель или модуль . Фотоэлектрические модули часто имеют лист стекла на стороне, обращенной к солнцу, позволяя свету проходить и защищая полупроводниковые пластины . Солнечные элементы обычно подключаются последовательно, создавая дополнительные напряжение и ток. Параллельное соединение ячеек дает более высокий ток.

Однако проблемы в параллельных ячейках, такие как эффекты тени, могут отключать более слабую (менее освещенную) параллельную цепочку (ряд последовательно соединенных ячеек), вызывая значительную потерю мощности и возможное повреждение из-за обратного смещения, прикладываемого к затененным ячейкам их освещенными партнерами. .

Хотя модули могут быть соединены между собой для создания массива с желаемым пиковым напряжением постоянного тока и допустимым током нагрузки, что может быть выполнено с использованием или без использования независимых MPPT ( трекеров максимальной мощности ) или, в зависимости от каждого модуля, с электроникой мощности уровня модуля или без нее. (MLPE) блоки, такие как микроинверторы или оптимизаторы DC-DC . Шунтирующие диоды могут уменьшить потери мощности затенения в массивах с последовательно / параллельно соединенными ячейками.

История

Фотоэлектрический эффект был экспериментально продемонстрирован первым французским физик Эдмон Беккерель . В 1839 году, в возрасте 19 лет, он построил первый в мире фотоэлектрический элемент в лаборатории своего отца. Уиллоуби Смит впервые описал «влияние света на селен при прохождении электрического тока» в журнале Nature от 20 февраля 1873 года . В 1883 году Чарльз Фриттс построил первый твердотельный фотоэлектрический элемент, покрыв полупроводниковый селен тонким слоем золота, чтобы сформировать переходы; КПД устройства составлял всего около 1%. Другие вехи включают:

Космические приложения

НАСА с самого начала использовало солнечные элементы на своем космическом корабле. Например, Explorer 6 , запущенный в 1959 году, имел четыре массива, которые разгибались один раз на орбите. Они месяцами обеспечивали энергию в космосе.

Солнечные элементы впервые были широко использованы, когда они были предложены и запущены на спутнике Vanguard в 1958 году в качестве альтернативного источника энергии для источника питания от первичной батареи . Добавляя клетки снаружи тела, время миссии можно было продлить без каких-либо серьезных изменений в космическом корабле или его системах питания. В 1959 году Соединенные Штаты запустили Explorer 6 с большими солнечными батареями в форме крыльев, которые стали обычным явлением для спутников. Эти массивы состояли из 9600 солнечных элементов Хоффмана .

К 1960-м годам солнечные элементы были (и остаются) основным источником энергии для большинства спутников на околоземной орбите и ряда зондов в солнечной системе, поскольку они обеспечивали наилучшее соотношение мощности к массе . Однако этот успех был возможен, потому что в космическом приложении затраты на энергосистему могли быть высокими, потому что у космических пользователей было немного других вариантов питания и они были готовы платить за самые лучшие из возможных ячеек. Космический рынок энергии стимулировал развитие более эффективных солнечных элементов до тех пор, пока программа Национального научного фонда «Исследования, применяемые для национальных нужд» не начала стимулировать разработку солнечных элементов для наземных применений.

В начале 1990 — х лет технология , используемая для космических солнечных батарей расходилась от кремниевой технологии , используемой для наземных панелей, с приложением космического аппарата переходит к арсениду галлия основанной III-V полупроводниковых материалов, которые затем эволюционировали в современный III-V многопереходного фотоэлектрический элемент , используемом на космическом корабле.

В последние годы исследования переместились в сторону разработки и производства легких, гибких и высокоэффективных солнечных элементов. В технологии наземных солнечных элементов обычно используются фотоэлектрические элементы, которые ламинированы слоем стекла для прочности и защиты. Космические приложения для солнечных элементов требуют, чтобы элементы и массивы были одновременно высокоэффективными и чрезвычайно легкими. Некоторые более новые технологии, реализованные на спутниках, представляют собой многопереходные фотоэлектрические элементы, которые состоят из различных PN-переходов с различной шириной запрещенной зоны, чтобы использовать более широкий спектр солнечной энергии. Кроме того, большие спутники требуют использования больших солнечных батарей для производства электроэнергии. Эти солнечные батареи должны быть разбиты, чтобы соответствовать геометрическим ограничениям ракеты-носителя, на которой движется спутник, прежде чем они будут выведены на орбиту. Исторически солнечные элементы на спутниках состояли из нескольких небольших наземных панелей, сложенных вместе. Эти маленькие панели будут развернуты в большую панель после того, как спутник будет выведен на свою орбиту. Новые спутники стремятся использовать гибкие катящиеся солнечные батареи, которые очень легкие и могут быть упакованы в очень небольшой объем. Меньший размер и вес этих гибких массивов резко снижает общую стоимость запуска спутника из-за прямой зависимости между массой полезной нагрузки и стоимостью запуска ракеты-носителя.

Снижение цен

Улучшения были постепенными в течение 1960-х годов. Это также было причиной того, что затраты оставались высокими, поскольку пользователи космоса были готовы платить за самые лучшие из возможных ячеек, не оставляя причин вкладывать средства в более дешевые и менее эффективные решения. Цена во многом определялась полупроводниковой промышленностью ; их переход на интегральные схемы в 1960-х годах привел к появлению более крупных булей по более низким относительным ценам. По мере того, как их цена упала, упала и цена полученных ячеек. Эти эффекты снизили стоимость ячеек 1971 года примерно до 100 долларов за ватт.

В конце 1969 года Эллиот Берман присоединился к рабочей группе Exxon, которая искала проекты на 30 лет вперед, и в апреле 1973 года он основал Solar Power Corporation, в то время находившуюся в полной собственности Exxon. Группа пришла к выводу, что к 2000 году электроэнергия будет намного дороже, и сочла, что это повышение цены сделает альтернативные источники энергии более привлекательными. Он провел исследование рынка и пришел к выводу, что цена за ватт около 20 долларов за ватт создаст значительный спрос. Команда исключила этапы полировки пластин и покрытия их антибликовым слоем, полагаясь на шероховатую поверхность пластины. Команда также заменила дорогие материалы и ручную проводку, используемые в космических приложениях, на печатную плату сзади, акриловый пластик спереди и силиконовый клей между ними, «залит» ячейки. Солнечные элементы могут быть изготовлены из отбросов с рынка электроники. К 1973 году они анонсировали продукт, и SPC убедила Tideland Signal использовать свои панели для питания навигационных буев , первоначально для береговой охраны США.

Исследования и промышленное производство

Исследования в области солнечной энергии для наземных приложений стали заметными благодаря отделу перспективных исследований и разработок в области солнечной энергии Национального научного фонда США в рамках программы «Исследования, применяемые для национальных нужд», которая проводилась с 1969 по 1977 год и финансировала исследования по развитию солнечной энергии для наземных электрических сетей. энергосистемы. Конференция 1973 года, Cherry Hill Conference, сформулировала технологические цели, необходимые для достижения этой цели, и обрисовала в общих чертах амбициозный проект для их достижения, положив начало программе прикладных исследований, которая будет продолжаться в течение нескольких десятилетий. В конечном итоге программа была передана Управлению энергетических исследований и разработок (ERDA), которое позже было объединено с Министерством энергетики США .

После нефтяного кризиса 1973 года нефтяные компании использовали свою более высокую прибыль, чтобы открыть (или купить) солнечные компании, и на протяжении десятилетий были крупнейшими производителями. Exxon, ARCO, Shell, Amoco (позже приобретенная BP) и Mobil в 1970-х и 1980-х годах имели крупные солнечные подразделения. В нем также приняли участие технологические компании, в том числе General Electric, Motorola, IBM, Tyco и RCA.

Снижение затрат и экспоненциальный рост

С поправкой на инфляцию, в середине 1970-х годов он стоил 96 долларов за ватт для солнечного модуля. Согласно данным Bloomberg New Energy Finance, благодаря усовершенствованию технологических процессов и значительному увеличению производства этот показатель снизился на 99% до 68 центов на ватт в 2016 году.
Закон Суонсона — это наблюдение, подобное закону Мура, согласно которому цены на солнечные элементы падают на 20% при каждом удвоении производственных мощностей отрасли. Об этом было написано в статье в британской еженедельной газете The Economist в конце 2012 года.

Дальнейшие усовершенствования снизили себестоимость продукции до менее 1 доллара за ватт при оптовых затратах ниже 2 долларов. Баланс системных затрат тогда был выше, чем у панелей. Большие коммерческие массивы могут быть построены с 2010 года по цене ниже 3,40 доллара за ватт при полном вводе в эксплуатацию.

По мере того как полупроводниковая промышленность переходила на все более крупные були , старое оборудование становилось недорогим. Размеры ячеек росли по мере того, как оборудование становилось доступным на избыточном рынке; В оригинальных панелях ARCO Solar использовались элементы диаметром от 2 до 4 дюймов (от 50 до 100 мм). В панелях 1990-х и начале 2000-х годов обычно использовались пластины толщиной 125 мм; с 2008 года почти во всех

Органические солнечные панели установили новый рекорд

Китайские ученые создали тандемные органические фотоэлементы. Гибкие напечатанные органические солнечные элементы имеют огромный потенциал.

Китайские исследователи сделали важный шаг вперед для развития нового поколения солнечных элементов. Так называет тандемные органические фотоэлементы (ОФЭ или OPV) с рекордной эффективностью даст огромный потенциал для практического применения

Чаще всего для создания солнечных панелей используется кремний, так как он наиболее эффективен при преобразовании солнечного света в электричество. Но органические фотоэлементы, изготовленные из углерода и пластика, могут стать более дешевым способом производства электроэнергии.

Термин «органический» означает, что углеродсодержащие материалы находятся в их основе, а не кремний. 

Органическая фотовольтаика (OPV) может быть изготовлена из соединений, которые растворяются в чернилах, поэтому их можно напечатать на тонких слоях пластика, что позволяет им гнуться в любую сторону.

Коммерческая солнечная фотовольтаика обычно дает не более 15-22% КПД, мировой рекорд кремниевой ячейки составляет 27,3% эффективности, и был достигнутой этим летом в Великобритании.

Органика давно добилась примерно половины этого показателя, но в апреле исследователи смогли достичь 15% КПД в условиях тестирования. Более новое исследование дало результат в 17%. А авторы исследования говорят, что эффективность можно увеличить до 25%.

Согласно оценкам, с 15%-ной эффективностью и 20-летним сроком службы, органические солнечные элементы могут производить электроэнергию стоимостью менее 7 центов за киловатт-час. В 2017 году средняя стоимость электроэнергии в США составляла 10,5 центов за киловатт-час, согласно данным Управления энергетической информации США.

Главным минусом органической фотовольтаики является то, что органические материалы имеют слабосвязанные молекулы, которые могут улавливать электроны и замедлять производство электроэнергии. Поэтому исследователи пытаются обойти этот недостаток, объединив различные слои материала в так называемых тандемах.

— Тандемная ячейка означает, что есть два устройства, соединенных в одной структуре. У нас есть два слоя активных материалов, каждый слой может поглощать разные длины волн света. Это означает, что вы можете использовать солнечный свет более широких волн или более эффективно, и это может привести к увеличению количества тока, — отметил один из авторов исследования доктор Йонгшенг Чен из Университета Нанкай в Китай.

Ученые сравнивают OPV с органическими светоизлучающими диодами или OLED. Эта технология в последние несколько лет широко используется в высококачественных телевизорах. При этом они для их создания используются аналогичные OPV материалы.

Гибкие напечатанные органические солнечные элементы предлагают широкий спектр возможностей. Они могут работать в помещении, их можно сделать полупрозрачными, чтобы наносить на окна и генерировать энергию днем.

Также они очень легкие и могут нанесены не только на крышу здания, но и на стены. Также их можно использовать на крышах автомобилей и в одежде. Например, встроить в очки или гаджет. опубликовано econet.ru  

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

Эффективный союз солнечной панели и топливного элемента

Новые солнечные панели сочетают в себе технологию фотогальванических элементов, которые могут генерировать энергию в течение дня, и технологию производства водородного топлива, которое будет питать топливные элементы в ночное время.

        Одна из причин, по которой солнечные
панели до сих пор не приобрели доминирующую роль в мировой
энергетике, это то, что материалы, из которых они изготавливаются, весьма
недолговечны и требуют постоянного обновления, что увеличивает стоимость
производимой энергии. Эти материалы очень часто перегреваются и выходят из
строя либо же просто деградируют в процессе использования, что снижает их шансы
в конкурентной борьбе с другими возобновляемыми источниками энергии, такими как
ветер или гидрогенераторы.

        Группа учёных во главе с Михаилом Замковым из Bowling Green State University
предложили новое решение этой проблемы в виде синтеза двух видов неорганических нанокристаллов,
каждый из которых является более прочным и долговечным, чем органические
аналоги. В статье, опубликованной в журнале Visualized Experiments, учёные фокусируются
на жидком синтезе двух нанокристаллов, которые производят водород и
электрический заряд под воздействием света.

        «Основным преимуществом данного метода является возможность без применения
органики напрямую совместить поглотитель света и катализатор реакции» — сказал
Михаил Замков.

        Новые солнечные панели сочетают в себе технологию фотогальванических
элементов, которые могут генерировать энергию в течение дня, и
технологию производства водородного топлива, которое будет питать топливные
элементы в ночное время. Это стало возможным благодаря двум новым типам
нанокристаллов, которые заменяют органические молекулы, традиционно применяемые
в производстве солнечных панелей.

        Исследователи
из группы Замкова говорят: «Нанокристаллы являются уникальными по двум
причинам: благодаря своей конструкции они сочетают два совершенно разных
способа производства энергии и они являются полностью неорганическими, что
делает их более долговечными. Первый тип нанокристаллов имеет палочковидную
форму и позволяет производить
водород под воздействием солнечно света. Второй тип состоит из
слоёв, наложенных друг на друга, и обладает фотогальваническими свойствами»

        По словам
исследователей, замена традиционных материалом их новым детищем также позволит
солнечной панели стать более прочной и долговечной по сравнению с теми, что
были произведены с применением обычных органических материалов. Органические
соединения очень восприимчивы к воздействию высоких температур и
ультрафиолетового излучения, поэтому замена их неорганическими аналогами может
сыграть  в пользу удешевления солнечной энергии.

        Эти
кристаллы не только менее чувствительны к тепловому воздействию и ультрафиолетовым
излучения, но они также не страдают от проблемы деградации, которая свойственна
их органическим аналогам. Солнечные панели из органических материалов очень
часто оказываются «истощены» в процессе эксплуатации, а работоспособность
нанокристаллов может быть возобновлена при помощи простой метаноловой «стирки».

        Таким образом, новые нанокристаллы, изготовленные из селенида цинка и сульфида
кадмия с добавлением платинового катализатора, могут стать основным элементом в
создании комбинированного метода производства энергии из солнца – эффективный
союз солнечной панели и топливного элемента. Он обеспечит снабжение
экологически чистой энергией 24 часа в сутки. В то же время, срок службы такой
технологии будет гораздо больше тех 20 лет, которые сейчас являются
стандартными для обычных солнечных панелей.

устройство, принцип работы, плюсы и минусы

Планета Земля и вся зародившаяся на ней жизнь прошла не малый путь эволюции. Солнце обеспечивало энергией все живое и неживое, на протяжении всего периода существования планеты. В 21 столетии мы научились неплохо взаимодействовать с солнечным светом и использовать его в качестве альтернативной энергетики. Для этого инженерами были разработаны и внедрены в эксплуатацию солнечные батареи.

Принцип работы

Конструкция множества солнечных батарей сделана по принципу, что они в физическом смысле являются фотоэлектрическими преобразователями. Электрогенерирующий эффект проявляется в месте «p–n» перехода.

Чтобы сконцентрировать в себе солнечную энергию, полупроводники выполнены в форме панелей. По этой причине эти конструкции получили одноимённое название в независимости от их формы (гибкие или статичные) — солнечные панели.

По какому принципу работают солнечные панели и системы на их основе? Панель включает в себя 2 кремневые пластины с различимыми друг от друга свойствами. Процесс вырабатывания электроэнергии происходит так:

1. Воздействие солнечных лучей на первую приводит к недостаче электронов.
2. При воздействии на вторую пластину, та получает избыток электронов.
3. К пластинам подведены полосы из меди, проводящие ток.
4. Полосы подключаются к преобразователям напряжения с встроенными АКБ.

Основа — это кремниевые пластины. Но чтобы данную конструкцию использовать в качестве источника бесперебойного питания (а не только во время солнцестояния), к ней подключаются не дешевые аккумуляторы (с их помощью подключенные к сети объекты расходуют энергию ночью).

В промышленности конструкция для поглощения энергии Солнца сделана из многочисленных ламинированных фотоэлектрических ячеек, связанных друг с другом и поставленных на гибкой или жесткой подставке.

Коэффициент полезного действия конструкции вычисляется исходя из применения разных факторов. Основными являются — чистота задействованного кремния и размещение кристаллов.

Процесс очищения кремния довольно сложен, да и расположить кристаллы в единой направленности не легко. Сложность процессов, отвечающих за повышение КПД конвертируются в высокую цену за подобное оборудование.

Солнечные панели — перспективное направление в энергетике, поэтому в исследования новых проектов в этой сфере инвестируется многомиллиардные вложения. Каждый квартал коэффициент фотоэлектрического преобразования повышается, благодаря манипуляциям с проводниками и элементами конструкции. При этом, за основу может браться не только кремний.

Типы фотоэлектрических преобразователей

В промышленности существует классификация солнечных батарей по типу устройства и применяемого фотоэлектрического слоя.

По устройству делятся на:

• панели из гибких элементов, они же гибкие;
• панели из жестких элементов.

При развертывании панелей чаще всего используются гибкие тонкоплёночные. Они укладываются на поверхность, игнорируя некоторые неровные элементы, что делает данный тип устройства — более универсальным.

По типу фотоэлектрического слоя для последующего преобразования энергии панели делятся на:

1. Кремниевые (монокристалл, поликристалл, аморфные).
2. Теллурий–кадмиевые.
3. Полимерные.
4. Органические.
5. Арсенида–галлиевые.
6. Селенид индия– меди– галлиевые.

Хотя разновидностей множество, львиную долю в потребительском обороте имеют кремниевые и теллурий–кадмиевые солнечные панели. Эти два типа выбирают из–за соотношения кпд/цена.

Характеристики кремниевых солнечных батарей

Кварцевый порошок — это сырьевой материал для кремния. Данного материала на Урале и Сибири очень много, поэтому именно кремниевые солнечные панели есть и будут в большем обиходе, чем остальные подтипы.

Монокристалл

Монокристаллические пластины (mono–Si) содержат в себе синевато–темный цвет, равномерно размещенный на всей пластине. Для таких пластин применяется максимально очищенный кремний. Чем он чище, тем солнечные батареи имеют КПД выше и самую наибольшую стоимость на рынке таких устройств.

Преимущества монокристалла:

1. Наивысший КПД — 17–25%.
2. Компактность — задействование сравнительно с поликристаллом меньшей площади для развертывания оснащения в условиях тождества мощности.
3. Износостойкость — бесперебойная работа выработки электроэнергии без замены основных комплектующих обеспечивается за четверть века.

Недостатки:

1. Чувствительность к пыли и грязи — осевшая пыль не дает батареям работать со светом от светила и соответственно уменьшает КПД.
2. Высокая цена равна увеличенному сроку окупаемости.

Так как mono–Si нуждаются в ясной погоде и лучах Солнца, панели устанавливаются на открытых местах и поднятые на высоту. Насчет местности, то предпочтение отдается местности, в которой ясная погода обыденность, а количество солнечных дней приближено к максимальному.

Поликристалл

Поликристаллические пластины (multi–Si) наделены неравномерным синим окрасом из–за разнонаправленности кристаллов. Кремний не настолько чист, как в используемых mono–Si, поэтому КПД несколько ниже, вместе со стоимостью таких солнечных батарей.

Появились самые тонкие, легкие и гибкие солнечные батареи в мире

Исследователи из Саудовской Аравии представили метод для изготовления солнечных батарей, которые теперь можно сделать настолько тонкими, легкими и гибкими, что они могут удержаться даже на мыльном пузыре. Новое  соединение, которые эффективно улавливают энергию из света, может стать альтернативный способом питания электронных устройств — таких как медицинские пластыри для кожи, где традиционные источники энергии непригодны.

До сих пор ультратонкие органические солнечные элементы, как правило, изготавливались с помощью центрифугирования (процедура, используемая для нанесения однородных тонких пленок на плоские подложки) или термического испарения, которые не являются масштабируемыми и ограничивают геометрию устройства. Новая технология использует оскид индия-олова в качестве электрода. Для того, чтобы преодолеть хрупкость материала, команда использовала струйную печать.

После оптимизации состава чернил для каждого слоя устройства, солнечные элементы напечатали на стекле для проверки их работоспособности. Они достигли эффективности преобразования энергии (PCE) в 4,73%, побив предыдущий рекорд в 4,1% для полностью напечатанного элемента. Команда впервые показала, что элемент можно распечатать на ультратонкой гибкой подложке, достигнув показателя PCE в 3,6%.

Ранее появились новые тонкие солнечные батареи можно прикрепить к любой поверхности. К 2023 году они станут на 3% эффективнее, чем аналоги. Устройства используют органические полимеры, которые улавливают солнечную энергию и проводят электричество. Жидкие полимеры укладываются на листы материала слоями — из них получаются панели, толщиной 0,075 мм. Исследователи отказались от кремния — основного материала, который используют в традиционных панелях.

---

Читайте также:

— Посмотрите, как может выглядеть Proxima b. Это планета ближайшей к нам звезды

— Симптомы коронавируса у детей. На что стоит обратить внимание?

— На 3 день болезни большинство больных COVID-19 теряют обоняние и часто страдают насморком

10 ведущих компаний и производителей солнечных панелей на 2019 год

Время чтения: 5 минут

Кто являются ведущими компаниями по производству солнечных панелей в мире и в США? Отраслевые аналитики из SPV, SEIA и других организаций предлагают свои высшие рейтинги, основанные на обновленных прогнозах отгрузки от каждой из включенных компаний. * Примечание: если вы ищете информацию о тарифах администрации Трампа на импорт солнечных панелей в США, прочтите наш полный анализ здесь.

Узнайте, сколько будут стоить солнечные панели в вашем регионе в 2020 г.

Три ведущих производителя солнечных батарей

В настоящее время в тройку ведущих мировых производителей солнечных батарей входят JinkoSolar , JA Solar, и Trina Solar (соответственно) определяется долей рынка среди компаний-производителей панелей.Крупнейшие компании по установке солнечных батарей в США — Sunrun и Tesla .

За последние несколько лет произошли некоторые серьезные изменения, в том числе некоторые новые лидеры в производстве солнечных батарей, которые когда-то не были именами в фотоэлектрической индустрии. JA Solar страстно захватывает долю рынка, в то время как Hanwha Q CELLS резко упала. Вопрос к вам, как покупателю солнечной энергии: стоит ли вам заботиться о том, произведены ли ваши солнечные панели одним из 10 крупнейших мировых производителей? Действительно ли солнечные панели американского производства являются лучшим продуктом, когда большинство производителей находятся в других местах? Вот наша разбивка по лучшим производителям солнечной энергии по всему миру.

Как сравнить лучшие компании в области солнечной энергетики в мире

Поскольку рейтинги производителей основаны на общем объеме солнечных панелей, которые они поставляют, то лидирующая позиция не обязательно означает, что они предлагают панели высочайшего качества. Некоторые из более мелких производителей специализируются на продуктах премиум-класса, в то время как большинство крупных производителей добились своего, либо создав панели для массового рынка, либо сосредоточив свои усилия на крупномасштабных проектах.При этом доказанная способность компании производить и продавать большие объемы продукции свидетельствует об авторитете ее бренда, вызывая доверие как среди потребителей, так и среди установщиков.

Важная вещь, о которой вы должны помнить, как покупателю солнечной энергии, — это способность различать их, чтобы найти панель, которая лучше всего соответствует вашим потребностям и бюджету. С этой целью EnergySage разработала собственную систему рейтинга качества солнечных панелей, чтобы наши клиенты могли с уверенностью выбрать панель и производителя.

Если вы хотите узнать больше о рейтинге панелей, посетите наше Руководство по принятию решений в области солнечных батарей. Когда дело доходит до таких показателей, как эффективность солнечных панелей, простая стоимость ватт одной солнечной панели не является единицей измерения, которая может стоять сама по себе. Важно понимать потенциал конверсии ваших панелей, чтобы решить, какой бренд выбрать. SunPower, например, славится своей впечатляющей эффективностью преобразования, которая регулярно колебалась в течение последних 10 лет, удерживая мировой рекорд.При этом панели SunPower намного дороже, чем более дешевые марки, такие как Canadian Solar, и поэтому размер вашей системы и мощность панели помогут вам решить, что принесет наибольшую экономию солнечной энергии и наиболее быстрый период окупаемости.

Где производятся лучшие солнечные панели?

Простой ответ на этот часто задаваемый вопрос — Восточная Азия, и вы заметите, что большинство из десяти ведущих производителей — китайцы, поскольку большая часть мировых солнечных панелей производится там.Восточная Азия стала мировым центром производства солнечной энергии, и последняя наметившаяся тенденция заключается в том, что компании за пределами Китая начинают добиваться успеха, включая Canadian Solar.

Однако, как мы уже отмечали ранее, страна-производитель панели обычно не является самым важным фактором для тех, кто использует солнечную энергию. Вместо этого большинство людей найдут баланс между стоимостью и качеством, при этом страна-производитель панели будет второстепенным фактором — возможным нарушителем сделки. Для некоторых домовладельцев важность энергетической независимости является основным фактором при выборе марки панелей, которые они предпочли бы.Хотя мы в EnergySage поддерживаем американские компании и устойчивое развитие в США, мы рекомендуем получить совет от вашего установщика и рассмотреть их предложения. В конце концов, они будут иметь самый современный опыт в области долгосрочной эффективности, обслуживания и долговечности солнечных панелей различных брендов, а также будут знать, какие модели наиболее популярны на рынке.

Какие ведущие компании производят солнечные панели в США?

Хотя подавляющее большинство производителей солнечных батарей импортируют свое оборудование из Юго-Восточной Азии (даже в случае ведущих американских компаний по производству солнечной энергии, таких как SunPower), существует небольшой список американских компаний, производящих солнечные батареи, которые фактически производят свои солнечные панели здесь, в Соединенных Штатах и со штаб-квартирой в стране.

Вот разбивка солнечных компаний США:

• Auxin Solar
• Certainteed Solar
• First Solar
• Global Solar
• GreenBrilliance
• Lumos Solar
• Prism Solar
• Seraphim Solar
• Solar Electric America
• Solaria
• SolarTech Universal
• SolSuntech
• SunPower
• SunSpark
• Tesla / Panasonic

Примечательно, что Tesla и Panasonic начали производство U.S. солнечных панелей в конце 2017 года. Обе компании сейчас производят новую солнечную крышу и низкопрофильные солнечные панели на своем большом заводе в Буффало, известном как Gigafactory.

Список 10 ведущих производителей солнечных панелей (в мире)

Большая часть расчета качества солнечных панелей — это понимание показателей и факторов, которые его определяют, таких как эффективность и производительность модуля. Ознакомьтесь с этим анализом солнечных панелей, чтобы лучше понять важные характеристики, которые повлияют на производительность вашей солнечной панели.Также примечателен тот факт, что не каждая компания, вошедшая в этот список, имеет значительную долю рынка солнечной энергии для жилых домов в США.

В приведенной ниже таблице указаны производители солнечных панелей с наибольшей долей на мировом рынке в 2019 году, исходя из продаж в 2018 году.

Ведущие производители солнечных панелей в 2019 году

2018 Рейтинг	Компания	Штаб-квартира
1	JinkoSolar	Китай
2	JA Solar	Китай
3	Trina Solar	Китай
4
Китай
4	5	Canadian Solar	Канада
6	Hanwha Q-CELLS	Южная Корея
7	Risen Energy	Китай
8 9010-SI
9	Talesun	Китай
10	First Solar	USA

Три совета для покупателей солнечных батарей

1.Домовладельцы, получившие несколько предложений, сэкономят 10% или больше

Как и в случае с любой крупной покупкой билетов, покупка установки солнечных батарей требует тщательного исследования и рассмотрения, включая тщательный анализ компаний в вашем районе. В недавнем отчете Национальной лаборатории возобновляемой энергии (NREL) Министерства энергетики США рекомендовалось, чтобы потребители сравнивали как можно больше вариантов солнечной энергии, чтобы не платить завышенные цены, предлагаемые крупными установщиками в солнечной отрасли.

Чтобы найти более мелких подрядчиков, которые обычно предлагают более низкие цены, вам потребуется сеть установщиков, например EnergySage. Вы можете получить бесплатные предложения от проверенных установщиков, проживающих в вашем регионе, когда вы зарегистрируете свою собственность на нашем рынке солнечных батарей — домовладельцы, получившие 3 или более предложений, могут рассчитывать сэкономить от 5000 до 10000 долларов на установке солнечных панелей.

2. Крупнейшие установщики обычно не предлагают лучшую цену

Мантра «больше — не всегда лучше» — одна из основных причин, по которой мы настоятельно рекомендуем домовладельцам рассматривать все варианты солнечных батарей, а не только бренды, достаточно крупные, чтобы платить за самую рекламу. В недавнем отчете правительства США было обнаружено, что крупные установщики на 2000-5000 долларов дороже, чем мелкие солнечные компании . Если у вас есть предложения от некоторых крупных установщиков солнечной энергии, обязательно сравните эти предложения с предложениями местных установщиков, чтобы не переплачивать за солнечную энергию.

3. Не менее важно сравнивать все варианты вашего оборудования.

Специалисты по установке в национальном масштабе не просто предлагают более высокие цены — они, как правило, имеют меньше вариантов солнечного оборудования, что может существенно повлиять на производство электроэнергии вашей системой.Собирая разнообразные предложения по солнечной энергии, вы можете сравнить затраты и экономию на основе различных пакетов оборудования, доступных вам.

При поиске лучших солнечных панелей на рынке следует учитывать несколько факторов. Хотя одни панели будут иметь более высокий рейтинг эффективности, чем другие, инвестирование в современное солнечное оборудование не всегда приводит к более высокой экономии. Единственный способ найти «золотую середину» для вашей собственности — это оценить расценки с различным оборудованием и предложениями финансирования.

Для любого домовладельца, который только начинает делать покупки для солнечной энергии и хочет приблизительную оценку установки, попробуйте наш солнечный калькулятор, который предлагает предварительную стоимость и оценку долгосрочной экономии в зависимости от вашего местоположения и типа крыши. Для тех, кто хочет получить расценки от местных подрядчиков сегодня, ознакомьтесь с нашей платформой сравнения расценок.

основных солнечных элементов

Узнайте, сколько стоят солнечные панели в вашем районе в 2020 г.

органических солнечных элементов — сравните цены здесь (2020)

Что такое органические солнечные элементы?

Органические фотоэлектрические элементы (OPV) — это третье поколение технологий солнечных элементов.Органические элементы — это сильных поглотителей света, способных поглощать большее количество солнечного света, чем другие солнечные элементы. Будущее солнечных технологий — за органической энергией. Даже когда традиционные солнечные технологии подходят им, органическая энергия продолжает предлагать почти безграничные возможности благодаря своим исключительным свойствам.

Органические фотоэлектрические элементы (OPV) — это быстро развивающаяся новая технология солнечных элементов. Среди преимуществ можно отметить его легкий вес, большую площадь покрытия и низкую стоимость производства.OPV — это тонкопленочные солнечные элементы, способные хранить большее количество солнечной энергии, чем их предшественники. Эта новая технология движет вперед отрасль солнечной энергетики, поскольку новые исследования и разработки делают возможным повышение устойчивости.

Органический солнечный элемент или пластиковый солнечный элемент — это тип полимерного солнечного элемента, в котором используется органическая электроника, отрасль электроники, которая работает с проводящими органическими полимерами или небольшими органическими молекулами, для поглощения света и переноса заряда для производства электричества из солнечного света с помощью фотоэлектрических элементов. эффект.Органические фотоэлектрические элементы преобразуют солнечную энергию в электрическую энергию более эффективно, чем предыдущие солнечные элементы, такие как кремниевые элементы, используемые в наиболее распространенных солнечных панелях .

Если вы заинтересованы в использовании этой технологии для своего дома и хотите получить дополнительную информацию, например, о ценах, GreenMatch может помочь вам, предоставив вам бесплатных , необязательных предложений от разных поставщиков. Уделите минуту, чтобы заполнить контактную форму вверху страницы.

Преимущества органических солнечных батарей

Органические солнечные элементы могут занимать большую площадь, чем их неорганические аналоги. Органические элементы, содержащие гибкие солнечные модули, могут быть изготовлены с использованием рулонного производства, что является менее дорогостоящим, чем традиционный способ производства. Это свойство гибкости также обеспечивает большую долговечность по сравнению с аналогами.

Новый прорыв в технологии солнечных элементов означает, что портативные электронные устройства вскоре можно будет заряжать на ходу при слабом освещении и частичном затенении, например, в солнечных батареях.В результате получается органический солнечный элемент, который генерирует высокое напряжение, достаточное для прямой подзарядки литий-ионного аккумулятора, без необходимости последовательно соединять несколько отдельных элементов.

Элементы этих высоковольтных ячеек хорошо работают в различных условиях освещения, даже в местах с низким уровнем солнечного света, что делает их идеальными для бытовых электронных устройств. Солнечная технология находится только на стадии тестирования, однако, благодаря ее высокой успешности, следующим шагом будет расширение солнечной технологии за пределы лаборатории, чтобы сделать дешевые зарядные устройства OPV доступными в коммерческих масштабах.Некоторые преимущества органических солнечных батарей:

• Малый вес и Гибкость фотоэлектрических модулей
• ОПВ имеет полупрозрачную характеристику
• Easy для интеграции в другие продукты
• Новый рынок Возможности , благодаря их конструктивным особенностям, таким как гибкие солнечные модули
• Меньше производство затраты на по сравнению с традиционными неорганическими технологиями, такими как кремниевые солнечные элементы
• Органические фотоэлементы могут быть произведены в непрерывном процессе с использованием печатных инструментов

OPV

• имеют низкое воздействие на окружающую среду и короткое энергопотребление окупаемость раз

Недостатки органических солнечных элементов

Для того, чтобы органические солнечные элементы соответствовали и превосходили характеристики солнечных элементов на основе кремния, необходимо, чтобы как донорные, так и акцепторные материалы в OPV имели хорошие коэффициенты экстинкции (что относится к нескольким различным измерениям поглощения света в средний), высокая стабильность и хорошая структура пленки.

Хотя органические солнечные элементы имеют более высокий КПД, чем их кремниевые аналоги, срок их службы не так велик. Это правда, что хотя эти ячейки все еще находятся в стадии разработки, различные новые материалы, методы обработки и архитектуры устройств были исследованы для улучшения этой функции, в настоящее время это их ключевое ограничение.

Органические солнечные батареи Цена

В настоящее время небольшое количество энергии во всем мире вырабатывается солнечными элементами, которые преобразуют энергию солнца в электричество, обеспечивая электроэнергию домашние хозяйства и предприятия.

Цена на солнечные элементы по-прежнему слишком высока для всех, так как солнечная энергия широко используется в солнечных батареях. Основным материалом, из которого состоит большинство современных солнечных элементов, является кристаллический кремний , с эффективностью большинства обычных солнечных панелей приблизительно 10 процентов.

Если принять во внимание стоимость установки, поддержки солнечных панелей, проводки и преобразователей постоянного тока в переменный, цена солнечного элемента становится дорогостоящим вопросом. Кроме того, срок службы солнечной панели составляет примерно 30 лет, поэтому позже потребуется новая солнечная установка.

Органические солнечные элементы

— это следующий шаг в развитии солнечной энергетики, который делает эту технологию доступной для большего числа людей из-за снижения цен на солнечные элементы. Несмотря на то, что технология органических солнечных элементов все еще нова, ориентировочная стоимость производства чисто органических солнечных элементов будет варьироваться от 30 фунтов стерлингов до 90 фунтов стерлингов / м2 .

Если вы заинтересованы в приобретении органического солнечного элемента, просто заполните контактную форму выше, и наши эксперты GreenMatch предоставят вам до четырех предложений .Эта услуга полностью бесплатно бесплатно и без обязательств !

типов солнечных панелей (2020)

Найдите солнечную панель, подходящую для вашего дома

Знаете ли вы, что потребности мира в энергии на один год могут быть покрыты за счет энергии Солнца всего за одну минуту? Фактически, в течение 24 часов Солнце способно произвести больше энергии, чем все население потребило бы за 27 лет.

Таким образом, солнечная энергия — это не только по-настоящему надежный и долговечный источник энергии , но также очень рентабельный и эффективный источник энергии , если выбранные типы солнечных панелей и окружающая среда идеально подходят друг другу. Такие многообещающие перспективы выросли в отрасли, которая приложила много усилий для разработки эффективных методов генерирования, использования и хранения солнечной энергии с помощью различных типов солнечных панелей и преобразования солнечного света в ценную электроэнергию.

Глядя на график ниже, становится легко увидеть быстрый рост солнечной фотоэлектрической выработки энергии , который произошел за последние пару лет в Соединенном Королевстве. За один год (2014-2015) производство солнечной фотоэлектрической энергии увеличилось почти на 87% .

Лишь немногие знают о различных технологиях, существующих на рынке солнечной энергии, таких как солнечное тепловое и солнечное нагревание воды.

В то время как эти альтернативы классическим типам солнечных панелей в основном используются для нагрева воды, в следующих параграфах дается более подробное введение в различные типы солнечных панелей, которые используются для производства зеленой электроэнергии.Несколько десятилетий исследований, работ и разработок привели к появлению на рынке широкого спектра различных типов солнечных панелей для солнечных панелей.

Чтобы дать более широкий обзор, GreenMatch собрал некоторую полезную информацию о наиболее распространенных и специальных типах солнечных панелей .

Тип солнечных батарей	Коэффициент полезного действия	Преимущества	Недостатки
Монокристаллические солнечные панели (Mono-SI)	~ 20%	Высокий КПД; оптимизирован для коммерческого использования; высокая жизненная ценность	Дорого
Поликристаллические солнечные панели (p-Si)	~ 15%	Цена ниже	Чувствителен к высоким температурам; меньший срок службы и немного меньшая экономия места
Тонкопленочные солнечные панели из аморфного кремния (A-SI)	~ 7-10%	Сравнительно невысокая стоимость; простой в производстве и гибкий	более короткие гарантии и срок службы
Концентрированная фотоэлектрическая ячейка (CVP)	~ 41%	Очень высокая производительность и эффективность	Требуется солнечный трекер и система охлаждения (для достижения высокого КПД)

Как классифицировать различные типы солнечных панелей

Различные типы солнечных панелей служат разным потребностям и целям.Для быстрого и общего обзора, ознакомьтесь с нашим полным руководством по солнечным панелям, для подробного описания о различных типах солнечных панелей, продолжайте читать.

Учитывая, что солнечный свет можно использовать по-разному, будь то на Земле или в космосе, указывает на тот факт, что местоположение само по себе является значимым фактором , когда дело доходит до выбора одного из типов солнечных панелей над другим .

Различать разные типы солнечных панелей часто означает различать однопереходных и многопереходных солнечных панелей или первого, второго или третьего поколений .Однопереходные и многопереходные различаются количеством слоев на солнечной панели, которые будут наблюдать солнечный свет, тогда как классификация по поколению фокусируется на материалах и эффективности различных типов солнечных панелей.

Солнечные панели 1-го поколения

Это традиционных типов солнечных панелей , изготовленных из монокристаллического кремния или поликремния, и наиболее часто используются в обычных условиях.

Монокристаллические солнечные панели (Mono-SI)

Этот тип солнечных панелей (из монокристаллического кремния) является самым чистым . Вы можете легко узнать их по однородному темному цвету и закругленным краям . Высокая чистота кремния приводит к тому, что этот тип солнечных панелей имеет один из самых высоких показателей эффективности , а новейшие достигают более 20% .

Монокристаллические панели обладают высокой выходной мощностью, занимают меньше места и служат дольше всех.Конечно, это также означает, что они самые дорогие из всех. Еще одно преимущество, которое следует учитывать, заключается в том, что они, как правило, немного меньше подвержены воздействию высоких температур по сравнению с поликристаллическими панелями.

Поликристаллические солнечные панели (Poly-SI)

Вы можете быстро отличить эти панели, потому что у этого типа солнечных панелей есть квадраты, их углы не срезаны, и он имеет синий, пятнистый вид . Они сделаны путем плавления сырого кремния , что на быстрее и дешевле процесса, чем процесс, используемый для монокристаллических панелей.

Это приводит к более низкой конечной цене, но также к снижению эффективности (около 15%) , меньшей эффективности использования пространства и сокращению срока службы , поскольку они в большей степени подвержены воздействию высоких температур. Однако различия между моно- и поликристаллическими типами солнечных панелей не столь значительны, и выбор будет сильно зависеть от вашей конкретной ситуации. Первый вариант предлагает немного более высокую эффективность использования пространства при немного более высокой цене, но выходная мощность в основном такая же.

Солнечные панели 2-го поколения

Эти элементы представляют собой различные типы тонкопленочных солнечных элементов и в основном используются для фотоэлектрических электростанций, встроенных в здания или небольших солнечных систем.

Тонкопленочные солнечные элементы (TFSC)

Если вы ищете более дешевый на вариант , возможно, вам стоит обратить внимание на тонкопленочные. Тонкопленочные солнечные панели производятся путем размещения одной или нескольких пленок фотоэлектрического материала (такого как кремний, кадмий или медь) на подложке.Эти типы солнечных панелей самые простые в производстве , а экономия на масштабе делает их дешевле, чем альтернативы, из-за меньшего количества материала, необходимого для их производства.

Они также являются гибкими — что открывает множество возможностей для альтернативных приложений — и меньше подвержен влиянию высоких температур. Основная проблема в том, что они занимают много места, что обычно делает их непригодными для установки в жилых помещениях . Более того, они имеют самых коротких гарантий , потому что их срок службы короче, чем у моно- и поликристаллических типов солнечных панелей.Однако они могут быть хорошим вариантом для выбора среди различных типов солнечных панелей, где доступно много места.

Солнечный элемент из аморфного кремния (A-Si)

Вы когда-нибудь пользовались карманным калькулятором на солнечных батареях? Да? Тогда вы наверняка уже видели эти типы солнечных батарей раньше. Солнечные элементы из аморфного кремния относятся к разным типам солнечных панелей и используются в основном в таких карманных калькуляторах. В этом типе солнечных панелей используется трехслойная технология , которая является лучшей из разновидностей тонких пленок.

Чтобы дать краткое представление о том, что означает «тонкий», в данном случае мы говорим о толщине 1 микрометр (одна миллионная метра). При КПД всего 7% эти элементы на менее эффективны на , чем кристаллические кремниевые, у которых КПД составляет около 18%, но преимуществом является то, что элементы A-Si относительно невысоки.

Панели солнечных батарей 3-го поколения

Солнечные панели 3-го поколения включают в себя множество тонкопленочных технологий, но большинство из них все еще находятся на стадии исследований или разработок .Некоторые из них вырабатывают электричество, используя органические материалы, другие — неорганические вещества (например, CdTe).

Биогибридный солнечный элемент

Биогибридный солнечный элемент — один из типов солнечных панелей, который все еще находится в стадии исследования. Это было обнаружено группой экспертов из Университета Вандербильта. Идея новой технологии состоит в том, чтобы использовать преимущества фотосистемы 1 и, таким образом, имитировать естественный процесс фотосинтеза . Если вы хотите узнать больше о том, как работает биогибридный солнечный элемент, прочтите об этом в Американском журнале оптики и фотоники.В нем более подробно объясняется, как работают эти клетки. Многие из материалов, используемых в этой ячейке, аналогичны традиционным методам, но только путем объединения нескольких слоев фотосистемы 1 преобразование химической энергии в электрическую становится намного более эффективным (до 1000 раз более эффективным, чем типы 1-го поколения солнечные панели).

Солнечный элемент из теллурида кадмия (CdTe)

Среди коллекции различных типов солнечных панелей в этой фотоэлектрической технике используется теллурид кадмия , который позволяет производить солнечные элементы по относительно низкой цене и, таким образом, на меньше срока окупаемости (менее года).Из всех технологий использования солнечной энергии эта технология требует наименьшего количества воды для производства. Принимая во внимание короткое время окупаемости энергии, солнечные элементы CdTe сохранят ваш углеродный след на минимальном уровне . Единственным недостатком использования теллурида кадмия является то, что он является токсичным при проглатывании или вдыхании. В частности, в Европе это одно из самых серьезных препятствий, которое необходимо преодолеть, поскольку многие люди очень обеспокоены использованием технологий, лежащих в основе этого типа солнечных панелей.

Концентрированная фотоэлектрическая ячейка (CVP и HCVP)

Концентрированные фотоэлементы вырабатывают электроэнергию так же, как и обычные фотоэлектрические системы. Эти многопереходные солнечные панели типа имеют КПД до 41% , что среди всех фотоэлектрических систем является самым высоким на данный момент.

Название таких ячеек CVP связано с тем, что делает их такими эффективными по сравнению с другими типами солнечных панелей: изогнутых зеркальных поверхностей, линзы и иногда даже системы охлаждения используются для объединения солнечных лучей и, таким образом, повышения их эффективности. .

Таким образом, ячейки CVP стали одними из самых эффективных солнечных панелей с высокой производительностью и КПД до 41%. Остается только тот факт, что такие солнечные панели CVP могут быть столь же эффективными, только если они обращены к солнцу под идеальным углом. Чтобы достичь таких высоких показателей эффективности, солнечный трекер внутри солнечной панели отвечает за после солнца .

Если вы хотите узнать больше о различных типах солнечных батарей и других вариантах экологически чистой энергии, просто заполните необязательную форму вверху и воспользуйтесь нашим простым и бесплатным сервисом.Greenmatch может предоставить вам до 4 предложений от проверенных и высококачественных поставщиков.

Источники:

Аскари Мохаммад Багер, Мирзаи Махмуд Абади Вахид, Мирхабиби Мохсен. Типы солнечных батарей и их применение. Американский журнал
Оптика и фотоника. Vol. 3, № 5, 2015, с. 94-113. DOI: 10.11648 / j.ajop.20150305.17

Министерство энергетики и изменения климата Великобритании. нет данных Производство солнечной фотоэлектрической энергии в Великобритании с 2004 по 2015 год (в гигаватт-часах).Statista. По состоянию на 12 июля 2017 г. Доступно по адресу https://www.statista.com/statistics/223332/uk-solar-power-generation/.

Основы солнечных панелей и типы солнечных панелей, используемых в прожекторах

Существует два основных типа солнечных панелей — солнечные фотоэлектрические (PV) панели и солнечные тепловые панели . Первый генерирует электрическую энергию путем преобразования солнечной энергии в электричество. Второй использует энергию солнца для нагрева резервуара для воды и производства горячей воды в здании.В этой статье я расскажу о первых — солнечных фотоэлектрических (PV) панелях, поскольку они тесно связаны с солнечным освещением. Итак, далее в статье термин «солнечная панель» будет использоваться для описания солнечной фотоэлектрической панели.

Почему солнечная энергия?

Прежде всего, солнце является огромным источником энергии. Количество энергии, которое Солнце передает Земле за час, достаточно, чтобы обеспечить энергией весь мир в течение одного года. Конечно, невозможно собрать всю эту энергию и преобразовать ее в энергию, которая нам нужна, но люди все ближе подходят к использованию солнечной энергии в качестве основного источника энергии.Солнечная энергия имеет заметные преимущества перед другими источниками энергии. Во-первых, это бесплатно для всех. Конечно, «бесплатно», вероятно, не совсем правильное слово для описания солнечной энергии, хотя мы можем получать солнечную энергию бесплатно, нам все еще нужны специальные инструменты для преобразования этой энергии в электричество или другой полезный вид энергии, и эти инструменты определенно не бесплатны. Во-вторых, солнечная энергия независима, и людям не нужно зависеть от цен на электроэнергию, диктуемых государством или частными компаниями. В-третьих, использование солнечной энергии практически никак не вредит Земле, мы уменьшаем выбросы углерода, загрязнение и не потребляем ценные ресурсы Земли.

Солнечная энергия

В настоящее время солнечная энергия может быть преобразована в электричество с помощью фотоэлектрических солнечных батарей. Солнечные панели состоят из нескольких солнечных элементов и в основном используются группами для обеспечения электричеством солнечных систем. Эти солнечные системы в основном используются для выработки электроэнергии для домашнего использования, а на крыше установлены солнечные батареи. Кроме того, как мы знаем, солнечные панели меньшего размера используются для питания различных электронных устройств и инструментов. Самый простой пример — калькулятор, работающий с солнечной энергией.Сегодня солнечные батареи являются обычным вариантом для наружного освещения, портативных музыкальных плееров, портативных зарядных устройств и других электроприборов, которые мы используем каждый день.

Солнечные панели все еще находятся в непрерывном процессе разработки, и ученые ищут способы повысить их эффективность и снизить производственные затраты, а также ищут новые материалы, которые могут повысить эффективность солнечных элементов. Текущая технология в основном предполагает использование кристаллических форм кремния, а кремний используется в 90% производимых солнечных панелей.Кроме того, все более популярными становятся новейшие технологические тонкопленочные модули, поскольку они обходятся дешевле в производстве и могут быть гибкими, что позволяет использовать их в портативных приложениях.

Теперь давайте узнаем, как работают фотоэлектрические солнечные панели.

Как работают солнечные батареи

Большинство ячеек солнечных панелей сделаны из кристаллического кремния. Кремний на самом деле является вторым по численности элементом в земной коре, его можно найти в пыли и песках. Солнечные панели используют фотоэлектрический эффект для выработки электричества из солнечного света.Вот основы , как работают солнечные элементы и солнечные панели .

1. Во-первых, кремний получают из песка, кварца, горных пород и других минералов. После этого кремний очищается, чтобы его можно было использовать в полупроводниках. Для использования в солнечных элементах кремний должен иметь чистоту более 99,9%.
2. Солнечный элемент состоит из двух кремниевых панелей — одного слоя с примесью n-типа и другого слоя с p-легированием. Кремний легирован (обычно бором (p) и фосфором (n)) для создания p-n-перехода, который создает электрическое поле через переход.По сути, солнечный элемент состоит из двух слоев кремния — одного слоя (отрицательный), легированного n-атомом углерода, и другого слоя , легированного p-примесью. Между этими слоями создается электрическое поле, как в батарее.
3. Солнечный свет состоит из фотонов. Когда фотоны достигают солнечного элемента, на обоих слоях создается электрическое поле.
4. Это электрическое поле позволяет электронам течь в определенном направлении, создавая электрический ток. Таким образом, энергия фотонов делает электроны свободными, они текут на дно солнечного элемента и выходят через провода.По мере того, как солнечный свет, попадающий на панель, становится сильнее, будет производиться больше электроэнергии.
5. Солнечная панель состоит из нескольких солнечных элементов, установленных вместе в панели или модули. Эти модули обычно устанавливаются на крыше здания или на земле. Несколько солнечных панелей вместе могут генерировать значительное количество электроэнергии, которая может обеспечивать энергией электрические приборы по всему дому.

Источник — http://eco2solar.co.uk

Для определения выходной мощности солнечной панели используется термин «номинальная мощность» .Номинальная мощность определяется путем измерения электрического тока и напряжения солнечной панели в очень специфических лабораторных условиях и по международным нормам. Панель находится под полным солнечным излучением и определяется максимальная генерируемая мощность. Номинальная мощность измеряется в пиковой Вт (Вт) или пиковой мощности (кВт) . «Пик» означает, что солнечная панель вырабатывает эту мощность в оптимальных условиях, которые не могут быть достигнуты в реальных условиях, поэтому на практике номинальное значение мощности будет более чем на 10% ниже, чем при оптимальных условиях .Эти номинальные значения мощности полезны при сравнении различных солнечных панелей и выборе правильных панелей для использования на крыше дома или в других местах.

Какие материалы используются?

Startup делает солнечные панели для жилых домов вдвое эффективнее

Предоставлено: EPFL / Ален Херцог.

С выходом 36% солнечные панели, разработанные стартапом Insolight, могут обеспечивать вдвое больше энергии, чем традиционные панели. Компания придумала тонкую структуру, которая направляет солнечные лучи на небольшую поверхность очень эффективных солнечных элементов.Результатом является высокоэффективная плоская фотоэлектрическая система.

В два раза больше электроэнергии на одну и ту же площадь: это сумма солнечных панелей Insolight. Компания, базирующаяся в инновационном парке EPFL, разработала прототип с доходностью — количеством электроэнергии, произведенной из полученной световой энергии — 36,4%, в то время как решения, доступные в настоящее время на рынке, предлагают пропускную способность только около 18-20%. .Эти результаты, которые могут представлять собой мировой рекорд, только что были подтверждены на прототипе Институтом Фраунгофера, независимой лабораторией, расположенной в Германии.

Фокусировка всех солнечных лучей на суперячейке

Как они достигли такой высокой урожайности? Прозрачная, плоская и очень тонкая оптическая система из пластика направляет солнечные лучи на крошечную поверхность очень эффективных ячеек. Эти ячейки с выходом 42% состоят из ряда слоев, специально разработанных для захвата волн различной длины.Поскольку их производство дорого, эти суперячейки на данный момент используются только в определенных секторах, например в космосе. Итак, стартап пошел другим путем. Вместо того, чтобы работать над увеличением мощности самих солнечных панелей, компания использует линзы для фокусировки световых волн на небольших сегментах суперэлементов — сегментах размером всего несколько квадратных миллиметров. «Это похоже на душ: вся вода стекает в одну небольшую канализацию, нет необходимости, чтобы сток покрыл весь пол душа», — говорит Лоран Куло, генеральный директор стартапа.

Суть инновации заключается в запатентованной стартапом системе микротрекинга, которая улавливает 100% солнечных лучей независимо от угла падения. Прозрачная пластина, изготовленная методом литья под давлением, оснащена набором миллиметровых линз, которые действуют как небольшая сеть луп. За день он перемещается на несколько миллиметров за счет металлической рамы. Это небольшое движение, которое происходит в режиме реального времени, когда датчик определяет положение солнца, увеличивает урожайность.Компания разработала свои инновации в Лаборатории устройств прикладной фотоники при одном из Innogrants EPFL, которые идут в пользу многообещающих стартапов. Система занимает настолько мало места, что ее можно установить как любую солнечную батарею. Кристоф Мозер освободил место для команды в своей лаборатории и предоставил им важные знания, поскольку он разрабатывал солнечный концентратор для проекта по производству водорода с использованием солнечного света. По словам Мозера, модули Insolight могут быть интересны и в этой области.

Повышение конкурентоспособности солнечной энергии

Подобные системы разрабатываются в нескольких лабораториях по всему миру, но стартап EPFL совершил значительный подвиг в быстром производстве системы, почти готовой к выходу на рынок. «Все компоненты с самого начала были спроектированы так, чтобы их можно было легко производить в массовом порядке», — говорит Матье Акерманн, технический директор компании.Трое молодых основателей стартапа — выпускники EPFL, которые до создания своего собственного стартапа работали в промышленности. Они начали с реализации своей идеи в свободное время, прежде чем основать свою компанию. «Работа в промышленности дала нам то, что нам было нужно для достижения нашей цели — разработать солнечные панели, которые можно было бы быстро вывести на рынок по конкурентоспособной цене».

Предоставлено: EPFL / Ален Херцог.

Основатели убеждены, что их солнечные батареи снизят цену за кВтч, оплачиваемую потребителями.Система, вероятно, будет немного дороже для покупки, «но это будет быстро компенсировано дополнительной выработкой энергии», — говорит Флориан Герлих, главный операционный директор. «Цена на солнечные панели резко упала в последние годы, но не настолько, чтобы производить электроэнергию по конкурентоспособной цене», — говорит он. «Для жилых систем солнечные панели составляли менее 20% от общих затрат на установку в США в 2015 году. Даже если бы солнечные панели были бесплатными, это не всегда компенсировало бы стоимость системы.В настоящее время большая часть прибыли, получаемой разработчиками солнечной энергии, поступает от субсидий. Однако эти субсидии сокращаются ».

Объединив эффективность и простоту установки, основатели стартапа надеются встряхнуть ситуацию, сделав фотоэлектрические системы конкурентоспособными с ископаемыми источниками энергии. «Insolight разработала очень инновационную систему, и эти первые прототипы показывают впечатляющие результаты при внешней оценке», — говорит Кристоф Баллиф, директор фотоэлектрической лаборатории EPFL.«Теперь им нужно проверить пределы своей концепции, показать, как может работать система коммерческого размера, и доказать экономический потенциал продукта».

---

Эффективное и недорогое решение для хранения солнечной энергии

---

Предоставлено
Федеральная политехническая школа Лозанны

Ссылка :
Стартап делает солнечные панели для жилых домов вдвое эффективнее (2016, 7 сентября)
получено 14 ноября 2020
с https: // физ.org / news / 2016-09-startup-residence-solar-panel -fficient.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Доступные солнечные панели | Полностью установленная система мощностью 5 кВт $ 4999

Полностью установлена.Полностью застрахован. Полная гарантия.
Это ваша возможность получить лучшую сделку по продаже солнечных батарей в Мельбурне.

Горячая линия: (03) 8672 1455

Home Solar Panels теперь имеет лучший пакет солнечных панелей, который может предложить Мельбурн. Мы предлагаем непревзойденное качество и цену. Помните, когда лучшие солнечные батареи стоили 30 000 долларов? Что ж, технологии развиваются, и теперь вы можете покупать более качественные товары почти на 80% дешевле. С высококачественным инвертором ABB мощностью 5 кВт и системой солнечных панелей (полностью установленной), которая теперь стоит $ 4999, нет причин откладывать это больше.Позвоните нам сейчас, чтобы получить бесплатный осмотр и расценки.

• Система 5 кВт и инвертор 5 кВт ABB полностью установлены всего за 4999 долларов США
• ЦЕНА ВСЕ ВКЛЮЧЕНО — ПОЛНОСТЬЮ УСТАНОВЛЕНА
• Качественные солнечные панели и инверторы
• Доставка и установка в течение 3 недель

7 Наши

7 Панели поставляются с 12-летней 5-звездочной местной гарантией

Качество установки, производимое компанией, производящей солнечную батарею, зависит только от гарантии, которая ее поддерживает.Если поставщик солнечных панелей уверен в их установке, он должен иметь по крайней мере такую ​​же гарантию, как мы.

На наши бытовые солнечные панели распространяется обширная 12-летняя гарантия, а на солнечные инверторы распространяется 5-10-летняя гарантия. Не соглашайтесь на солнечные энергетические системы, у которых «гарантия качества изготовления» менее 12 лет.

Горячая линия: (03) 8672 1455

5-звездочные продукты высокого качества

При таком большом количестве различных марок солнечных панелей в Австралии качество — это первая характеристика, которая ставится под угрозу при покупке только по цене.

Мы устанавливаем более высокие стандарты, поставляя только высококачественное, надежное и проверенное оборудование от лучших австралийских дистрибьюторов. Покупая на месте, мы можем гарантировать, что ваша гарантия будет предоставлена ​​австралийскими компаниями, обслуживающими австралийские компании.

Наше желание предоставлять наши услуги от местного поставщика позволило нам получить оборудование высочайшего качества по невероятно доступной цене.

Энергия из 100% возобновляемых источников

Даже лучшая бытовая солнечная энергия в Мельбурне заставит вас полагаться на какую-то электрическую компанию в темное время суток.Зная это, мы постоянно изучаем рынок, чтобы найти наилучшие предложения по энергоснабжению для наших клиентов. Используя нашу покупательную способность, мы смогли постоянно находить лучшие цены на электроэнергию на рынке — и все это на 100% из возобновляемых источников энергии единиц энергии.

Панели солнечных батарей Мельбурн

Мы являемся установщиками и поставщиками панелей солнечных батарей премиум-класса в Мельбурне. Специализируется на разработке и установке систем солнечных панелей в Мельбурне для бытовых и коммерческих клиентов в Мельбурне и его окрестностях.Домашние солнечные панели в Мельбурне позволяют домовладельцам и предприятиям легко и доступно переходить на солнечную энергию при проектировании систем, установке солнечных батарей и помощи с любыми доступными государственными грантами или скидками на солнечную энергию. Наша команда установщиков солнечных панелей в Мельбурне готова предоставить вам бесплатное предложение сегодня.

Наши услуги

Мы обладаем знаниями, опытом и продуктами, чтобы удовлетворить все ваши потребности в солнечной энергии. Мы не торопимся, чтобы объяснить вам процесс и лучшую систему; наши специалисты по солнечной энергии устанавливают все для вас безопасно и эффективно, а мы берем на себя все документы и необходимые соглашения, чтобы вы немедленно подключились к сети.Мы предлагаем полный спектр услуг по установке солнечных батарей в Мельбурне и его окрестностях.

Солнечная энергия Мельбурн

Домашние солнечные панели Мельбурн найдите время, чтобы объяснить, что такое солнечная энергия и как она может вам помочь, мы рассмотрим, как солнечная энергия может не только помочь окружающей среде, но и снизить ваши счета за электричество на 80 %. Благодаря нашей актуальной информации о солнечной энергии, фактам и часто задаваемым вопросам вы узнаете, почему переход на солнечную энергию — лучший выбор!

Сделки с солнечными батареями

Домашние солнечные панели в Мельбурне предлагают одни из лучших предложений по солнечной энергии и специальные цены на солнечную энергию в Мельбурне, Виктория, такие как нулевой депозит и нулевой процент.Наши последние предложения по солнечной энергии могут сэкономить вам много денег, сэкономив до 80% ваших счетов за электроэнергию.

Нет больше роста затрат на электроэнергию!

Когда вы обеспечиваете большую часть своей энергии с помощью высокоэффективных солнечных батарей, вы больше не зависите от энергетической компании в отношении цены на вашу энергию.

Используя бесплатную и обильную энергию солнца, вы можете почти полностью исключить затраты на электроэнергию.

Это означает, что ВЫ можете контролировать расходы на электроэнергию и тратить деньги на что-то более стоящее.

Горячая линия: (03) 8672 1455

Наша репутация и стабильность обеспечивают отличные финансовые сделки!

Большинство компаний, занимающихся солнечными панелями, не могут получить доступ к лучшим вариантам финансирования для своих клиентов. За прошедшие годы просто появилось слишком много начинающих солнечных компаний, которые приходили и уходили, из-за чего большинство финансистов очень осторожно относились к участию в отрасли.

Однако наша репутация и долголетие создали большое доверие и доверие к финансовым компаниям, которые работают с нами.Таким образом, мы можем передать вам преимущества этих отношений в виде набора вариантов оплаты, один из которых наверняка подойдет вашей семье.

Гарантированная замена

Каждый день, когда у вас есть солнечная электростанция, вам не нужно полагаться на местные энергетические компании. По мере того, как ваша зависимость будет уменьшаться, вы захотите убедиться, что у вас самая лучшая и надежная система.

В конце концов, ваша солнечная система будет нуждаться в обслуживании, независимо от того, начнет ли инвертор испытывать проблемы или нужно будет проверить эффективность панелей, этот день наступит.Важно знать, что компания, установившая его, по-прежнему готова вам помочь. И если да, то какой ремонт или обслуживание они предлагают, чтобы ваши солнечные панели снова заработали.

Мы знаем, что каждая минута простоя — это минута, которую вы тратите, полагаясь на электросеть, или страдаете из-за снижения пропускной способности дома.