Una visión comparativa de los diferentes tipos de paneles solares

Alternative Energy está desarrollando la mayor parte de Europa, que muestra los resultados de sus perspectivas. Hay nuevos tipos de paneles solares, aumentando su eficiencia.

Si lo desea, asegure la obra de un edificio industrial o local a expensas de la energía solar, es necesario pre aprender acerca de las diferencias entre los equipos, para entender lo que los paneles solares son adecuados para las condiciones climáticas en particular región.

Vamos a ayudar a entender esta pregunta. El artículo describe el principio de funcionamiento de las células fotovoltaicas, ofrece una visión general de los diferentes tipos de células solares con sus características, ventajas y desventajas. Después de revisar el material, se puede tomar la decisión correcta para organizar solar eficaz.

Principio de funcionamiento de los paneles solares

La gran mayoría de los paneles solares son en el sentido físico de los convertidores fotoeléctricos. efecto Electrogenerating se produce en el sitio de una unión semiconductora p-n.

El panel consiste en dos obleas de silicio que tienen diferentes propiedades. Bajo la acción de la luz en una de ellas hay una falta de electrones, y en el otro - que su abundancia. Cada placa tiene una frotadores de cobre, que están conectados a los transformadores de corriente.

panel solar Industrial consiste en una pluralidad de células fotovoltaicas laminado, unidas entre sí y unido a un sustrato flexible o rígido.

la eficiencia del equipo depende en gran medida de la pureza del cristal de silicio y su orientación. Está estos parámetros, los ingenieros están tratando de mejorar la última década. El problema principal aquí es el alto costo de los procesos que subyacen a la purificación de silicio y la disposición de los cristales en una dirección en todo el panel.

Semiconductores, las células fotovoltaicas se pueden hacer no sólo de silicio, pero también de otros materiales - principio de la vida de la batería No se cambia.

Tipos de células fotovoltaicas

Clasificar paneles solares industriales en sus características estructurales y la capa fotovoltaica tipo de trabajo.

Distinguir estos tipos de baterías en el tipo de dispositivo:

• paneles flexibles;
• módulos rígidos.

paneles flexibles de película delgada ocupan un nicho poco a poco cada vez más importante en el mercado gracias a su montaje flexibilidad, porque se puede instalar en la mayoría de las superficies con una variedad de arquitectura formas.

Al trabajar tipo de capa fotovoltaica de las células solares se dividen en las siguientes variaciones:

1. Silicio: monocristalino, policristalino y amorfo.
2. Telurio-cadmio.
3. India se basa en el cobre Galio Selenio.
4. Polímero.
5. Orgánica.
6. Sobre la base de arseniuro de galio.
7. Combinado y de múltiples capas.

El interés de los consumidores en general no son todos los tipos de paneles solares, pero sólo los primeros dos subespecies cristalinas.

Aunque algunos otros tipos de paneles y tienen una gran actuación, pero debido a su alto costo, que no están muy extendidas.

células de silicio fotovoltaicas son sensibles al calor. La temperatura base para la medición de la generación de energía es de 25 ° C. Con su aumento de la eficiencia paneles un grado disminuye a 0,45-0,5%.

A continuación se discutirá los paneles solares, que representan el mayor interés de los consumidores.

Características de los paneles a base de silicio

Silicio células solares hechas de polvo de cuarzo - blanqueado de cristales de cuarzo. Los más ricos yacimientos de materias primas están en el oeste de Siberia y los Urales Medio, por lo que las perspectivas de esta área de la energía solar son prácticamente ilimitadas.

Incluso ahora paneles de silicio cristalinos y amorfos ocupan más del 80% del mercado. Por lo tanto, vale la pena considerar con más detalle.

panel de silicio monocristalino

obleas de silicio monocristalino modernos (mono-Si) tienen un color azul oscuro uniforme sobre toda la superficie. Para su producción utilizando el silicio purísimo. células solares monocristalinas entre todas las obleas de silicio tienen el precio más alto, pero proporcionan la mejor y la eficiencia.

elevado coste de fabricación debido a la complejidad de la orientación de cristales de silicio en una dirección. Debido a estas propiedades físicas de la capa de trabajo se garantiza la máxima eficacia solamente en incidencia perpendicular de la luz solar en la superficie de la oblea.

monocristalinas baterías requieren equipo adicional, lo que los hace girar de forma automática durante todo el día al plano del panel era perpendicular a los rayos del sol tanto como sea posible.

Las capas de silicio con cristales orientados uno laterales se cortan de una barra de metal cilíndrica, bloques fotoeléctricas así listos tienen la forma de esquinas redondeadas de un cuadrado.

Las ventajas de las células de silicio de un solo cristal incluyen:

1. alta eficiencia con un valor de 17-25%.
2. densidad - menos la instalación de equipos espacio por unidad de potencia, en comparación con los paneles de silicio policristalino.
3. durabilidad - suficiente eficiencia en la generación de energía está garantizada para 25 años.

Las deficiencias en estas baterías son sólo dos:

1. El alto costo y la rentabilidad a largo plazo de la inversión.
2. La sensibilidad a la contaminación. El polvo dispersa la luz, por lo que cubre los paneles solares se ve reducida drásticamente la eficiencia.

Debido a la necesidad de la luz solar directa monocristalino se instalan paneles solares principalmente en áreas abiertas o en la parte superior. Cuanto más cerca de la zona ecuatorial y cuanto más días soleados, la más preferible la instalación de este tipo de células fotovoltaicas.

paneles solares policristalinos

panel de silicio policristalino (multi-Si) tienen una no uniforme intensidad del color azul orientación versátil debido de cristales. silicio Pureza utilizado en su fabricación, algo más baja que las contrapartes de cristal único.

cristal direccional Omni proporciona alta eficiencia bajo luz difusa - 12-18%. Es más bajo que en los cristales unidireccionales, pero tales paneles son más eficaces en condiciones de tiempo nublado.

La heterogeneidad del material y conduce a menores costes de producción de silicio. El metal purificado para los paneles solares policristalinas sin artificios especiales vierte en moldes.

Se utiliza en la producción de técnicas especiales para la formación de cristales, pero su enfoque no está controlada. Después de enfriar, capas de silicio se cortan y se procesan mediante un algoritmo especial.

paneles policristalinos no requieren orientación constante hacia el sol, por lo que se utilizan de forma activa mediante la colocación de tejados de las casas y edificios industriales.

Las ventajas de las células solares con cristales multidireccionales incluyen:

1. alta eficiencia bajo luz ambiental.
2. Posibilidad de instalación fija en los techos de los edificios.
3. menor costo en comparación con los paneles de cristal único.
4. duración de la operación - disminución de la eficiencia en 20 años de operación es sólo el 15-20%.

Las desventajas de los paneles policristalinos también están disponibles:

1. reducción de la eficiencia con un valor de 12-18%.
2. voluminosidad relativa - requerir más espacio para la instalación por unidad de potencia en comparación con las contrapartes de cristal único.

paneles solares policristalinas están ganando más y más cuota de mercado a otras células de silicio. Proporcionó un gran potencial para reducir el costo de su producción. Anualmente aumenta y la eficiencia de tales paneles, se acerca rápidamente a 20% en los productos de masa.

El panel solar de silicio amorfo

El mecanismo de producción de paneles solares de silicio amorfo es fundamentalmente diferente de la producción de elementos fotovoltaicos cristalinos. Usa en este documento no es un no metal puro y su hidruro, vapores calientes que se depositan sobre el sustrato.

Como resultado, esta tecnología se forman cristales clásicos, y los costes de producción se reducen considerablemente.

Actualmente, hay tres generaciones de paneles de silicio amorfos, cada uno de lo que aumenta la eficiencia considerablemente. Si los primeros módulos fotovoltaicos tienen eficiencia 4-5%, ahora en el mercado se venden en grandes cantidades de modelo de segunda generación con una eficiencia del 8-9%.

Amorfa último equipo de desarrollo tiene una eficiencia de hasta el 12% y ya están empezando a aparecer en la venta, pero todavía son bastante caros.

Debido a las características de esta tecnología de fabricación, para crear capa de silicio puede ser tan rígida, y el sustrato flexible. Debido a esto, los módulos de silicio amorfo son ampliamente utilizados en los módulos solares de película delgada flexibles. Pero las opciones con un sustrato flexible son mucho más caros.

estructura físico-química del silicio amorfo maximiza la absorción de fotones débil luz dispersada para generar electricidad. Por lo tanto, estos paneles son adecuados para su uso en las regiones del norte con grandes áreas libres.

No reducción en el rendimiento de la batería basada en silicio amorfo y a alta temperatura, a pesar de que son inferiores en esta paneles de parámetros de arseniuro de galio.

Resumiendo, podemos encontrar las ventajas de los paneles solares amorfos:

1. versatilidad - la posibilidad de la fabricación de paneles flexibles y delgadas, las baterías montado en cualquier forma arquitectónica.
2. alta eficiencia a la luz difusa.
3. un funcionamiento estable a altas temperaturas.
4. La simplicidad y la fiabilidad del diseño. Estos paneles son prácticamente irrompibles.
5. Funcionalidad en condiciones difíciles - menos degradación del rendimiento en la superficie del polvo que las contrapartes cristalinas

La vida útil de los elementos fotovoltaicos, comenzando con la segunda generación de 20-25 años a una caída de potencia en un 15-20%. Las desventajas de los paneles sólo necesitan grandes áreas pueden incluir silicio amorfo para acomodar el equipo de potencia requerido.

Visión general de los dispositivos beskremnievyh

Algunos paneles solares hechas usando metales raros y caros, tienen una eficiencia de más del 30%. Son muchas veces más caros que sus homólogos de silicio, pero todavía tardó un nicho de comercio de alta tecnología, gracias a sus características especiales.

Los paneles solares de metales raros

Hay varios tipos de paneles solares hechas de metales raros, y no todos ellos tienen una eficacia superior a la de los módulos de silicio monocristalino.

Sin embargo, la capacidad de trabajar en condiciones extremas, permite a los fabricantes de paneles solares para producir productos de la competencia y llevar a cabo más investigaciones.

Las principales aleaciones utilizadas para la fabricación de células fotovoltaicas, son teluro de cadmio (CdTe), seleniuro de galio, India-cobre (CIGS) y seleniuro de cobre e indio (CIS).

Cadmio - un metal tóxico, indio, galio y teluro son bastante raro y caro, por lo que la producción en masa de los paneles solares en su base, incluso teóricamente imposible.

La eficiencia de tales paneles es a un nivel de 25-35%, aunque en casos excepcionales, puede alcanzar hasta 40%. Anteriormente, se utiliza principalmente en la industria espacial, y ahora tiene una nueva dirección perspectiva.

Debido a la operación estable de las fotocélulas de los metales raros a temperaturas de 130-150 ° C se utilizan en las plantas de energía solar térmica. Por lo tanto la luz solar desde decenas o cientos de espejos concentró a un pequeño bar que genera simultáneamente electricidad y transmite intercambiador de calor de agua de calor.

Como resultado de calentar el agua genera vapor, que provoca que la turbina a girar y generar electricidad. Por lo tanto la energía solar se convierte en energía eléctrica en dos formas al mismo tiempo con la máxima eficiencia.

homólogos poliméricos y orgánicos

Los módulos fotovoltaicos a base de compuestos orgánicos poliméricos y comenzaron a desarrollarse sólo en la última década, pero los investigadores ya han logrado un éxito considerable. El mayor avance demuestra la empresa europea HeliatekQue ya está equipado con paneles solares orgánicas unos edificios de gran altura.

El espesor de la estructura de película de tipo rollo HeliaFilm es de sólo 1 mm.

En la producción de paneles poliméricos utilizado sustancias tales como fulerenos de carbono, ftalocianina de cobre, de polifenileno, y otros. La eficiencia de tales células solares han llegado a 14-15%, y el coste de fabricación es varias veces menor que los paneles solares cristalinas.

grave problema de la degradación de la vida orgánica de la capa de trabajo. Sin embargo, para confirmar un nivel de eficiencia dentro de unos pocos años de operación no es posible.

Las ventajas de los paneles solares orgánicas son:

• la posibilidad de su eliminación ambientalmente racional;
• bajo costo de producción;
• diseño flexible.

Las desventajas de tales células solares incluyen relativamente baja eficiencia y la falta de información fiable sobre los tiempos de paneles de operación estables. Es posible que en 5-10 años, todas las desventajas de células solares orgánicas desaparecerán, y se convertirán en competidores serios para obleas de silicio.

¿Qué es un panel solar para elegir?

La elección de los paneles solares para las casas de la ciudad en una latitud de 45-60 ° no es difícil. Aquí es necesario tener en cuenta sólo dos opciones: paneles policristalinos y silicio monocristalino.

Con un déficit de lugares mejor dar preferencia a los modelos más eficientes con una orientación unilateral de los cristales, se recomienda comprar la batería policristalino con espacio ilimitado.

La elección de un fabricante específico, la potencia requerida y equipos adicionales mejor con la participación de directivos de empresas dedicadas a la venta e instalación de dicho equipo. Usted debe saber que la calidad y el precio de los módulos fotovoltaicos de los principales fabricantes difieren muy poco.

Tenga en cuenta que cuando se pide un conjunto de equipos "llave en mano", el costo de los paneles solares sí será sólo el 30-40% del total. El periodo de recuperación de este tipo de proyectos es de 5-10 años, dependiendo del nivel de consumo de energía y la posibilidad de vender el excedente de electricidad a la red de la ciudad.

Algunos artistas prefieren recoger los paneles solares a sí mismo. En nuestro sitio hay artículos que detallan la tecnología de fabricación de dichos paneles, su conexión y disposición de los sistemas solares de calentamiento.

Nosotros recomendamos leer:

1. ¿Cómo hacer una célula solar con las manos: la instrucción de autoensamblaje
2. sistemas de calefacción solar: tecnologías de análisis de disposición de calentamiento basados ​​en sistemas solares
3. Esquema de conexiones solar: el controlador, la batería y el sistema que sirve

Conclusiones y vídeos útiles sobre el tema

vídeos presentados muestran el funcionamiento de los diversos paneles solares en condiciones del mundo real. sino que también ayudará a entender las cuestiones relacionadas con la selección de equipos.

Reglas para la elección de los paneles solares y equipos relacionados:

Tipos de paneles solares:

Las pruebas de paneles monocristalinos y policristalinos:

Para los hogares y las pequeñas instalaciones industriales alternativa viable a los paneles de silicio cristalina no tiene. Pero el ritmo de desarrollo de nuevos tipos de células solares nos permiten confiar en que pronto la energía solar será la principal fuente de electricidad en muchos hogares suburbanos.

Todos los interesados ​​en la elección y el uso de células solares ofrecen comentarios, preguntas y participar en las discusiones. Formulario de contacto se encuentra en el bloque inferior.