Un aperçu comparatif des différents types de panneaux solaires

Alternative Energy se développe le plus en Europe, montrant les résultats de leurs perspectives. Il existe de nouveaux types de panneaux solaires, ce qui augmente leur efficacité.

Si vous le souhaitez, sécuriser le travail d'un bâtiment industriel ou locaux au détriment de l'énergie solaire, il est nécessaire pré apprendre sur les différences entre les équipements, pour comprendre ce que les panneaux solaires sont adaptés aux conditions climatiques région particulière.

Nous vous aiderons à comprendre cette question. L'article décrit le principe de fonctionnement des cellules photovoltaïques, donne un aperçu des différents types de cellules solaires avec leurs caractéristiques, les avantages et les inconvénients. Après examen des documents, vous pouvez faire le bon choix pour l'organisation solaire efficace.

Principe de fonctionnement de panneaux solaires

La grande majorité des panneaux solaires sont dans le sens physique des convertisseurs photoélectriques. Electrogenerating effet se produit à l'emplacement d'une jonction p-n à semi-conducteur.

Le panneau se compose de deux tranches de silicium ayant des propriétés différentes. Sous l'action de la lumière dans l'un d'entre eux il y a un manque d'électrons, et dans l'autre - que leur abondance. Chaque plaque a une bandes collectrices en cuivre, qui sont reliés à la tension convertisseurs.

Panneau solaire industriel se compose d'une pluralité de cellules photovoltaïques stratifiées, collées ensemble et fixés à un substrat flexible ou rigide.

l'efficacité des équipements dépend fortement de la pureté du cristal de silicium et son orientation. Ce sont ces paramètres, les ingénieurs tentent d'améliorer la dernière décennie. Le principal problème ici est le coût élevé des processus qui sous-tendent la purification de silicium et l'agencement des cristaux dans une direction sur tout le panneau.

Semi-conducteurs, les cellules photovoltaïques peuvent être non seulement du silicium, mais aussi d'autres matériaux - Principe de vie de la batterie Il ne change pas.

Les types de cellules photovoltaïques

Classer les panneaux solaires industrielles sur leurs caractéristiques structurales et la couche photovoltaïque du type de travail.

Distinguer ces types de batteries sur le type d'appareil:

• panneaux souples;
• modules rigides.

panneaux souples à couche mince occupent progressivement une niche de plus en plus important dans le marché grâce à son support flexibilité, parce que vous pouvez l'installer sur la plupart des surfaces avec une variété d'architecture formes.

Par couche photovoltaïque de type de travail de cellules solaires sont répartis dans les variations suivantes:

1. Silicon: monocristallin, polycristallin, amorphe.
2. Tellure de cadmium.
3. L'Inde est basée sur le cuivre séléniure de gallium.
4. Polymère.
5. Organique.
6. Sur la base de l'arséniure de gallium.
7. Combiné et multi-couches.

L'intérêt pour les consommateurs en général ne sont pas tous les types de panneaux solaires, mais seulement les deux premières sous-espèces cristallines.

Bien que d'autres types de panneaux et ont une grande performance, mais à cause du coût élevé, ils ne sont pas très répandu.

les cellules photovoltaïques au silicium sont sensibles à la chaleur. La température de base pour la mesure de la production d'énergie est de 25 ° C. Grâce à son efficacité une panneaux de degré croissant diminue à de 0,45 à 0,5%.

Suivant sera discuté des panneaux solaires, qui représentent le plus grand intérêt des consommateurs.

Caractéristiques des panneaux à base de silicium

les cellules solaires à base de silicium de la poudre de quartz - cristaux de quartz broyé. Les plus riches gisements de matières premières sont en Sibérie occidentale et le Moyen Oural, de sorte que les perspectives de ce domaine de l'énergie solaire sont pratiquement illimitées.

Même maintenant des panneaux en silicium cristallin et amorphe occupent plus de 80% du marché. Par conséquent, il vaut la peine de les examiner plus en détail.

Panneau de silicium monocristallin

gaufrettes individuelles de silicium à cristal modernes (mono-Si) ont une couleur bleu foncé uniforme sur toute la surface. Pour leur production en utilisant le silicium le plus pur. cellules solaires monocristallines parmi toutes les tranches de silicium ont le prix le plus élevé, mais offrent le meilleur et l'efficacité.

coût de fabrication élevé en raison de la complexité de l'orientation des cristaux de silicium dans une direction. En raison de ces propriétés physiques de la couche de travail est une efficacité maximale assurée que pour une incidence perpendiculaire de la lumière du soleil sur la surface de la plaquette.

batteries monocristallins nécessitent des équipements supplémentaires, ce qui les tourne automatiquement tout au long de la journée au plan du panneau est perpendiculaire aux rayons du soleil, autant que possible.

Des couches de silicium avec un côté cristaux orientés sont découpées d'une barre cylindrique en métal, des blocs de manière photoélectrique prêts ont la forme de coins arrondis d'un carré.

Les avantages des cellules de silicium monocristallin comprend:

1. haut rendement avec une valeur de 17-25%.
2. densité - moins installation de l'équipement de l'espace par unité de puissance, par rapport aux panneaux en silicium polycristallin.
3. durabilité - l'efficacité de la production d'énergie suffisante est assurée à 25 ans.

Lacunes dans ces batteries ne sont que deux:

1. Le coût élevé et un retour sur investissement à long terme.
2. Sensibilité à la contamination. La poussière diffuse la lumière, il a couvert les panneaux solaires est fortement réduit l'efficacité.

En raison de la nécessité d'monocristallin lumière directe du soleil Les panneaux solaires sont installés principalement dans les zones ouvertes ou sur le dessus. Le plus proche de la zone équateur et plus il beau temps, plus préférable l'installation de ce type de cellules photovoltaïques.

panneaux solaires polycristallines

Panneau de silicium polycristallin (multi-Si) ont une orientation souple de couleur bleue en raison de l'intensité non uniforme de cristaux. silicium pureté utilisé dans leur fabrication, un peu plus bas que les homologues monocristallines.

cristal omnidirectionnelle fournit un rendement élevé sous une lumière diffuse - 12-18%. Il est plus faible que dans les cristaux unidirectionnels, mais ces panneaux sont plus efficaces dans des conditions climatiques nuageux.

L'hétérogénéité de la matière et entraîne une baisse des coûts de production de silicium. Le métal purifié pour les panneaux solaires polycristallines sans artifices spéciaux versé dans des moules.

Utilisé dans la production de techniques spéciales pour la formation de cristaux, mais leur mise au point est pas contrôlé. Après refroidissement, les couches de silicium sont découpées et traitées par un algorithme spécial.

panneaux polycristallins ne nécessitent pas une orientation constante vers le soleil, ils sont activement utilisés en plaçant les toits des maisons et des bâtiments industriels.

Les avantages des cellules solaires avec des cristaux multidirectionnels comprennent:

1. haut rendement sous la lumière ambiante.
2. Possibilité d'installation fixe sur les toits des bâtiments.
3. Réduction des coûts par rapport aux panneaux monocristallins.
4. durée de fonctionnement - diminution de l'efficacité en 20 ans de fonctionnement est seulement 15-20%.

Inconvénients de panneaux polycristallins sont également disponibles:

1. efficacité réduite avec une valeur de 12-18%.
2. bouffant relatif - nécessitent plus d'espace pour l'installation par unité de puissance par rapport aux homologues monocristallines.

panneaux solaires polycristallins gagnent de plus en plus de parts de marché à d'autres cellules de silicium. Il a fourni un grand potentiel de réduire le coût de leur production. augmente chaque année et l'efficacité de ces panneaux, se rapproche rapidement de 20% en produits de masse.

Panneau solaire en silicium amorphe

Le mécanisme de production de panneaux solaires en silicium amorphe est fondamentalement différente de la production d'éléments photovoltaïques cristallins. Utilisée ici est pas un pur non-métal et son hydrure, des vapeurs chaudes qui sont déposées sur le substrat.

En conséquence, cette technologie des cristaux classiques sont formés, et les coûts de production sont fortement réduits.

Actuellement, il existe trois générations de panneaux en silicium amorphe, ce qui augmente considérablement l'efficacité de chacun. Si les premiers modules photovoltaïques ont une efficacité 4-5%, maintenant sur le marché sont vendus en grandes quantités de modèle de deuxième génération avec un rendement de 8-9%.

Amorphe dernier panneau de développement ont une efficacité allant jusqu'à 12% et commencent déjà à apparaître dans la vente, mais ils sont encore assez cher.

En raison des caractéristiques de cette technologie de fabrication, pour créer la couche de silicium peut être aussi rigide, et le substrat flexible. Pour cette raison, les modules de silicium amorphe sont largement utilisés dans des modules solaires flexibles en couches minces. Mais les options avec un substrat flexible sont beaucoup plus chers.

la structure physico-chimique de silicium amorphe maximise absorber les photons faible lumière diffusée pour produire de l'électricité. Par conséquent, ces panneaux sont adaptés à une utilisation dans les régions du nord avec de grandes zones de libre.

Aucune réduction de la performance de la batterie à base de silicium amorphe et à haute température, bien qu'ils soient inférieurs à ce panneaux de paramètres de l'arséniure de gallium.

En résumé, nous pouvons trouver les avantages des panneaux solaires amorphes:

1. versatilité - la possibilité de la fabrication de panneaux souples et minces, batteries monté sur une forme quelconque architectural.
2. haut rendement à la lumière diffuse.
3. un fonctionnement stable à des températures élevées.
4. La simplicité et la fiabilité de la conception. Ces panneaux sont pratiquement incassables.
5. La fonctionnalité dans des conditions difficiles - moins de dégradation de la performance à la surface de la poussière que les contreparties cristallines

La durée de vie des éléments photovoltaïques, à partir de la deuxième génération de 20-25 ans à une chute de puissance dans 15 à 20%. Les inconvénients des panneaux ne ont besoin de grandes zones peuvent comprendre du silicium amorphe pour accueillir l'équipement de puissance nécessaire.

Vue d'ensemble des dispositifs de beskremnievyh

Certains panneaux solaires en utilisant des métaux rares et coûteux, ont une efficacité de plus de 30%. Ils sont beaucoup plus chers que leurs homologues de silicium, mais ont un créneau de commerce de haute technologie, grâce à ses caractéristiques particulières.

Les panneaux solaires de métaux rares

Il existe plusieurs types de panneaux solaires en métaux rares, et pas tous ont une efficacité supérieure à celle des modules de silicium monocristallin.

Cependant, la capacité de travailler dans des conditions extrêmes, permet aux fabricants de panneaux solaires pour produire des produits compétitifs et de mener des recherches plus approfondies.

Les principaux alliages utilisés pour la fabrication de cellules photovoltaïques, sont tellurure de cadmium (CdTe), le séléniure de gallium, l'Inde et le cuivre (CIGS) et le séléniure de cuivre-indium (CIS).

Le cadmium - un métal toxique, l'indium, le gallium et le tellure sont assez rares et coûteux, de sorte que la production de masse de panneaux solaires sur leur base, même théoriquement impossible.

L'efficacité de ces panneaux est à un niveau de 25-35%, bien que dans des cas exceptionnels, peut atteindre jusqu'à 40%. Plus tôt, ils ont été utilisés principalement dans l'industrie spatiale, et a maintenant une nouvelle direction en perspective.

En raison de l'opération stable des cellules photoélectriques des métaux rares à des températures de 130 à 150 ° C sont utilisées dans les centrales thermiques solaires. Ainsi, la lumière du soleil à partir des dizaines ou des centaines de miroirs concentrés à un petit bar qui génère simultanément de l'électricité et transmet échangeur de chaleur à l'eau de chaleur.

A la suite de chauffage de l'eau génère de la vapeur, ce qui entraîne la turbine à tourner et produire de l'électricité. Ainsi, l'énergie solaire est convertie en énergie électrique de deux manières en même temps avec un maximum d'efficacité.

homologues de polymères organiques et

Les modules photovoltaïques à base de composés organiques et polymères ont commencé à se développer que dans la dernière décennie, mais les chercheurs ont déjà obtenu un succès considérable. Les plus grands progrès démontre la société européenne HeliatekCe qui est déjà équipé de panneaux solaires organiques quelques bâtiments de grande hauteur.

L'épaisseur de la structure de type à rouleau de film HeliaFilm est seulement 1 mm.

Dans la production de panneaux polymères utilisé des substances telles que les fullerènes de carbone, la phtalocyanine de cuivre, le polyphénylène, et d'autres. L'efficacité de ces cellules solaires ont atteint 14-15%, et le coût de fabrication est plusieurs fois moins que les panneaux solaires cristallins.

grave problème de dégradation de la vie organique de la couche de travail. Cependant, pour confirmer un niveau d'efficacité dans quelques années de fonctionnement est impossible.

Les avantages des panneaux solaires organiques sont les suivants:

• la possibilité d'une élimination écologiquement rationnelle;
• faible coût de production;
• conception flexible.

Les inconvénients de ces cellules solaires comprennent un rendement relativement faible et le manque d'informations fiables sur le calendrier des panneaux de fonctionnement stables. Il est possible que dans 5-10 ans, tous les inconvénients des cellules solaires organiques vont disparaître, et ils deviendront des concurrents sérieux pour des tranches de silicium.

Qu'est-ce qu'un panneau solaire choisir?

Le choix de panneaux solaires pour les maisons de ville à une latitude de 45-60 ° est pas difficile. Ici, il est nécessaire de considérer que deux options: panneaux polycristallins et de silicium monocristallin.

Avec un déficit de lieux mieux donner la préférence à des modèles plus efficaces avec une orientation unilatérale des cristaux, il est recommandé d'acheter la batterie polycristallin avec un espace illimité.

Le choix d'un fabricant spécifique, la puissance requise et de l'équipement supplémentaire mieux avec la participation des dirigeants des entreprises engagées dans la vente et l'installation de ces équipements. Vous devez savoir que la qualité et le prix des modules photovoltaïques de grands fabricants diffèrent peu.

Gardez à l'esprit que lorsque vous commandez un ensemble d'équipements « clé en main », le coût des panneaux solaires eux-mêmes ne sera que 30 à 40% du total. La période de récupération de ces projets est 5-10 ans, selon le niveau de consommation d'énergie et la possibilité de vendre l'électricité excédentaire au réseau de la ville.

Certains artistes préfèrent recueillir lui-même des panneaux solaires. Sur notre site, il y a des articles détaillant la technologie de fabrication de ces panneaux, leur connexion et la disposition des systèmes solaires de chauffage.

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Conclusions et vidéos utiles sur le sujet

vidéos présentées montre le fonctionnement de différents panneaux solaires dans des conditions réelles. ils seront également aider à comprendre la sélection des questions d'équipement connexes.

Règles pour le choix des panneaux solaires et équipements connexes:

Types de panneaux solaires:

Test des panneaux monocristallins et polycristallins:

Pour les ménages et les petites installations industrielles alternative viable à un état cristallin des panneaux de silicium n'a pas. Mais le rythme du développement de nouveaux types de cellules solaires nous permettent d'espérer que bientôt l'énergie du soleil sera la principale source d'électricité dans de nombreuses maisons de banlieue.

Toutes les personnes intéressées dans le choix et l'utilisation de cellules solaires offrent des commentaires, poser des questions et participer aux discussions. Formulaire de contact est situé dans le bloc inférieur.