Összehasonlító áttekintést a különböző típusú napelemek

Alternatív energia fejlődik a legjobban Európában, eredményeit bemutató kilátásaik. Vannak új típusú napelemek, növelve azok hatékonyságát.

Kívánt esetben biztosítsa a munka egy ipari épületben, illetve a helyiségek rovására napenergia, szükség van előre megtudni a különbség berendezések, hogy megértsük, mi napelemek alkalmasak az éghajlati feltételek adott régióban.

Mi segít megérteni ezt a kérdést. A cikk bemutatja a működési elve a napelemek, áttekintést ad a különböző típusú napelemek azok jellemzőit, előnyeit és hátrányait. Áttekintése után az anyag, akkor lehet, hogy a helyes választás lebonyolításáért hatékony napenergia.

Működési elv napelemek

A túlnyomó többsége napelemek a fizikai értelemben, a fotoelektromos átalakítók. Electrogenerating hatás lép fel a helyén egy félvezető p-N csomópont.

A panel két szilícium ostyák, amelyek különböző tulajdonságokkal rendelkeznek. Az intézkedés alapján a fény egyikük hiányzik az elektronok, és a többi -, hogy a bőség. Minden lemezen egy kollektor csíkok rézből, amelyek kapcsolódnak feszültségátalakítókhoz.

Ipari napelem sokaságából áll, a napelemek rétegelve, egymáshoz kötődnek, és csatlakozik egy hajlékony vagy merev hordozó.

berendezés hatásfokát nagymértékben függ a tisztaság a szilícium kristály és annak orientációját. Ez ezeket a paramétereket, mérnökök próbálják javítani az elmúlt évtizedben. A fő probléma az, a magas költségek a folyamatok alapját képező szilícium tisztítása és elrendezése kristályok egy irányba az egész panel.

Semiconductors, napelemek lehet nemcsak a szilícium, hanem más anyagok - Az akkumulátor élettartama elve Ez nem változott.

Típusú napelemek

Classify ipari napelemek szerkezeti jellemzők és üzemi típusú fényelektromos réteg.

Megkülönböztetni ezeket a típusú elemeket a készülék típusától:

• rugalmas panelek;
• merev modulokat.

Rugalmas vékonyrétegű panelek fokozatosan elfoglalják egyre fontosabb rést a piacon, köszönhetően a szerelés rugalmasság, mert akkor telepíteni legtöbb felületen a különböző építészeti formákat.

A munka típusú fényelektromos réteg napelemek vannak osztva a következő eltérésekkel:

1. Szilícium: monokristályos, polikristályos, amorf.
2. Tellúr-kadmium.
3. India alapul gallium szelenid réz.
4. Polymer.
5. Szerves.
6. Ennek alapján a gallium-arzenid.
7. Kombinált és többrétegű.

Érdeklődjön az általános fogyasztók nem minden típusú napelemek, de csak az első két kristályos alfaj.

Bár néhány más típusú panelek és van egy nagy teljesítményű, hanem azért, mert a magas költségek, nem elterjedt.

Szilícium fényelektromos sejtek érzékenyek a hő. Az alap hőmérséklet mérésére energiatermelés 25 ° C-on A növekvő egy fokkal panelek hatékonysága csökken 0,45-0,5%.

Következő lesz szó a napelemek, amely a legnagyobb fogyasztói érdeklődés.

Jellemzői a szilícium-alapú panelek

Szilícium napelemek készült kvarcliszt - őrölt kvarc kristályok. A leggazdagabb betétek a nyersanyagok Nyugat-Szibériában és a Közel-Urál, így a kilátások ezen a területen a napenergia szinte korlátlanok.

Még most kristályos és amorf szilícium panelek elfoglalni több mint 80% -át a piacon. Ezért érdemes megvizsgálni azokat részletesebben.

Monokristályos szilícium panel

Modern egykristály szilícium ostya (mono-Si) van egy egységes sötétkék színű a teljes felületen. Ezek előállításához a legtisztább szilícium. Monokristályos napelemek között a szilícium ostyák a legmagasabb árat, de a legjobb és a hatékonyságot.

Magas gyártási költségek miatt bonyolultsága orientációjának szilícium kristályok egy irányba. Ezek miatt a fizikai tulajdonságai az üzemi réteg biztosítja a maximális hatékonyságot csak merőleges előfordulása napfény a felületén az ostya.

A monokristályos elemeket igényel további berendezés, amely automatikusan elforgatja őket egész nap, hogy a panel síkjára merőleges volt a napsugarak, amennyire csak lehetséges.

Rétegek szilícium egyik oldalán orientált kristályokat vágják ki egy hengeres fémrúd, így készen áll fotoelektromos blokkok formájában lekerekített sarkok egy négyzet.

Az előnyök a egykristály szilikon sejtek közé tartoznak:

1. magas hatásfok értékű 17-25%.
2. sűrűség - kevesebb helyet berendezések telepítése egységnyi teljesítmény, míg a polikristályos szilícium panelek.
3. tartósság - elegendő energiatermelés hatékonysága biztosított 25 év.

Hiányosságok ezek az akkumulátorok csak két:

1. A magas költségek és a hosszú távú megtérülést.
2. Érzékenység szennyeződés. A por szóródik a fény, így fedezi a napelemek nagy mértékben csökkenti a hatékonyságot.

Az igény miatt a közvetlen napfény monokristályos A napelemek telepítése elsősorban a nyílt területeken vagy a tetején. Minél közelebb az egyenlítőhöz terület és minél inkább a napsütéses napok, annál előnyösebb a telepítés az ilyen típusú napelemek.

Polikristályos napelemek

Polikristályos szilícium panel (multi-Si) van egy nem egyenletes intenzitású kék szín miatt sokoldalú orientációját kristályok. Tisztaságú szilícium gyártása során felhasznált, valamivel alacsonyabb, mint az egykristály társaik.

Körsugárzó kristály biztosít magas hatásfok mellett diffúz fény - 12-18%. Ez alacsonyabb, mint az egyirányú kristályok, de az ilyen panelek hatékonyabban felhős időjárási körülmények között.

A heterogenitás az anyag és a vezetékeket a termelési költségek csökkentésére a szilícium. A tisztított fém polikristályos napelemek anélkül, hogy speciális contrivances formákba öntjük.

Előállításához használt különleges technikák a kristályok képződését, de a hangsúly nem kontrollált. Lehűlés után szilíciumrétegekkel vágják és feldolgozott egy speciális algoritmus.

Polikristályos panelek nem igényelnek állandó a nap irányába, így aktívan használják őket azáltal háztetőre és ipari épületek.

Az előnyök a napelemek multidirekcionális kristályok közé tartoznak:

1. magas hatásfok környezeti fényben.
2. Lehetőség fix telepítés A tetők az épületek.
3. alacsonyabb költségek képest egykristály panelek.
4. a működés tartama - csökken a hatékonysága 20 éves működés csak 15-20%.

Hátrányai polikristályos panelek is rendelkezésre állnak:

1. csökken a hatékonyság értékű 12-18%.
2. relatív bulkiness - szükség több hely a telepítéshez egységnyi energia képest az egykristály társaik.

Polikristályos napelemek egyre több és nagyobb piaci részesedést más szilícium sejteket. Ez a környezet nagy lehetőséget, hogy csökkentse a költségeit a termelés. Évente növeli és a hatékonysága az ilyen panelek, gyorsan közeledik 20% tömeg termékek.

Napelemtábla amorf szilícium

A mechanizmus a termelés napelemek készült amorf szilícium alapvetően eltér a termelés kristályos fényelektromos elemek. Jelen leírásban használjuk, nem tiszta, nem-fém és annak-hidrid, forró gőzök, amelyek lerakódnak a szubsztrátumra.

Ennek eredményeképpen ez a technológia a klasszikus kristályok képződnek, és a termelési költségek jelentős mértékben csökkent.

Jelenleg három generáció amorf szilícium paneleket, amelyek mindegyike növeli a hatékonyságot jelentősen. Ha az első fotovoltaikus modulok hatásfoka 4-5%, most már a piacon vannak nagy mennyiségben eladott második generációs modell hatásfoka 8-9%.

Amorf legújabb fejlesztése panel hatásfoka akár 12%, és már kezdenek megjelenni az értékesítés, de még mindig elég drága.

Mivel a jellemzői ennek gyártási technológia, hogy hozzon létre a szilícium réteg lehet, mint merev, és a rugalmas szubsztrátumot. Emiatt, a modulokat amorf szilíciumból széles körben használják a hajlékony, vékony-film napelem modulok. De a lehetőségek rugalmas hordozóanyag sokkal drágábbak.

Fiziko-kémiai szerkezete amorf szilícium maximalizálja elnyelik fotonok gyenge szórt fény villamos energiát termelnek. Ezért az ilyen panelek alkalmasak az északi régiókban, amelyek nagy területen szabad.

Nem csökken az akkumulátor teljesítményének alapján amorf szilícium és magas hőmérsékleten, bár rosszabb ez a paraméter panelek gallium-arzenid.

Összefoglalva, találunk előnyeit amorf napelemek:

1. sokoldalúság - a lehetőségét, hogy a gyártás a rugalmas és vékony panelek, elemek szerelt bármilyen építészeti alakú.
2. magas hatásfok szórt fény.
3. stabil működés magas hőmérsékleten.
4. Az egyszerűség és a megbízhatóság a tervezés. Ezek a panelek gyakorlatilag törhetetlen.
5. Funkcionalitás nehéz körülmények között - kevesebb teljesítmény csökkenését a felületén a por, mint a kristályos társaik

Az élettartama a fényelektromos elemek, kezdve a második generációs 20-25 évig egy áramkimaradás 15-20%. A hátrányok a panelek csak akkor kell nagy területek lehetnek amorf szilícium befogadni a szükséges elektromos berendezések.

Áttekintés beskremnievyh eszközök

Néhány napelemek felhasználásával készült ritka és drága fémek, hatásfoka 30% feletti. Ezek sokszor drágább, mint a szilícium társaik, de még mindig volt egy high-tech kereskedelmi rést, köszönhetően annak sajátosságait.

Napelemek ritka fémek

Van többféle napelemek készült ritka fémek és nem mindegyikük hatásfoka nagyobb, mint a monokristályos szilícium modulok.

Azonban a munkaképesség extrém körülmények között lehetővé teszi, hogy a gyártók a napelemek versenyképes termékek és további kutatásokat végezni.

A fő ötvözetek gyártásához használt napelemek, a kadmium-tellurid (CdTe), gallium-szelenid, India-réz (CIGS) és réz-indium-szelenid (CIS).

A kadmium - mérgező fém, indium, gallium és a tellúr meglehetősen ritka és drága, ezért a tömeggyártás napelemek ezek alapján még elméletileg lehetetlen.

A hatékonyság ilyen panelek szinten 25-35%, bár kivételes esetekben elérheti a 40% -ot. Korábban voltak elsősorban az űrkutatásban, és most van egy új perspektívát irányba.

Mivel a stabil működését a fotocellák a ritka fémek hőmérsékleten 130-150 ° C használjuk naphőerőművek. Így napfény több tíz vagy több száz tükrök betöményítjük kis sáv, amely egyidejűleg villamos energiát termel, és továbbítja a hőt víz hőcserélő.

Ennek eredményeként a víz melegítésére gőzt, ami a turbina forog és villamos energiát termelnek. Így például a nap energia alakul át elektromos energiává kétféleképpen egyidejűleg maximális hatékonysággal.

Polimerrel és a szerves társaik

Fotovoltaikus modulok szerves alapú polimer vegyületek és kezdett kialakulni csak az elmúlt évtizedben, de a kutatók már jelentős sikereket ért el. A legnagyobb előrelépés bizonyítja az európai cég HeliatekAmi már felszerelt szerves napelemek néhány sokemeletes épületek.

A vastagsága a fólia tekercs típusú szerkezetet HeliaFilm csak 1 mm.

A termelés polimer panelek használt anyagok, így például szén-fullerének, réz-ftalocianin, polifenilén, és mások. A hatékonyság ilyen napelemek elérte a 14-15% -ot, és a gyártási költségek többször kevesebbet, mint a kristályos napelemek.

Akut lebomlásának problémáját a szerves élet a dolgozó réteg. Mégis meg kell erősítenie a hatékonysági szintet, néhány éven belül a művelet nem hajtható végre.

Az előnyök a szerves napelemek:

• annak lehetőségét, hogy környezetkímélő ártalmatlanítás;
• alacsony gyártási költség;
• rugalmas kialakítás.

A hátránya az, napelemek relatíve alacsony hatékonyság és a megbízható információk hiánya az időzítés a stabil működés panelek. Lehetséges, hogy 5-10 éven belül, minden hátrányát szerves napelemek el fog tűnni, és akkor lesz komoly versenytársak szilíciumszeleteken.

Mi a napelem választani?

A választás a napelemek a városi házak szélességi körön 45-60 ° nem nehéz. Itt meg kell vizsgálni csak két lehetőség van: polikristályos és monokristályos szilícium panelek.

A hiány helyen jobban előnyben részesítik a hatékonyabb modellek egy egyoldalú tájékozódás a kristályokat, akkor ajánlott vásárolni polikristályos akkumulátor korlátlan hely.

Kiválasztása egy adott gyártó, a szükséges erő és a kiegészítő berendezések jobb részvételével cégek vezetői részt vesz az értékesítés és az ilyen berendezésnek. Tudnia kell, hogy a minőség és az ár a PV-modulok nagy gyártók alig különböznek.

Ne feledje, hogy a megrendelés során a sor „kulcsrakész” berendezés költsége napelemek maguk is csak 30-40% -át teszi ki. A megtérülési idő az ilyen projektek 5-10 év szintjétől függően az energiafogyasztás és a lehetőséget, értékesítési többlet villamos a város hálózathoz.

Néhány művész inkább gyűjteni napelemek magát. Oldalunkon vannak cikkek részletezik gyártási technológia az ilyen panelek, kapcsolatuk és elrendezése a fűtési naprendszerek.

Javasoljuk, hogy olvassa el:

1. Hogyan készítsünk egy napelem kezét: oktatás önszerveződés
2. Solar fűtési rendszerek: fűtőberendezés elemzés alapuló technológiák naprendszerek
3. Bekötési rajza Solar: az adatkezelő, az akkumulátor és a kiszolgáló rendszer

Következtetések és hasznos videók a témában

Bemutatta videókat mutatja működésének különböző napelemek valós körülmények. ők is segítenek megérteni a kapcsolódó kérdések berendezések kiválasztása.

Szabályait a választási napelemek és a kapcsolódó berendezések:

Típusú napelemek:

Vizsgálata mono- és polikristályos panelek:

A háztartások és a kis ipari létesítmények életképes alternatívája a kristályos szilícium paneleket nem. De a fejlődés üteme az új típusú napelemek lehetővé teszi számunkra, hogy abban, hogy hamarosan a nap energiáját lesz a fő forrása a villamosenergia-sok külvárosi otthonok.

Minden érdekel a választás és a napelemekkel hez megjegyzéseket, kérdéseket, és részt vett a munkában. Kapcsolat űrlap található az alsó blokk.