Sintesi comparativa dei diversi tipi di pannelli solari

Energia alternativa sta sviluppando il più in Europa, che mostra i risultati delle loro prospettive. Ci sono nuovi tipi di pannelli solari, aumentando la loro efficienza.

Se lo si desidera, fissare il lavoro di un edificio industriale o locali a spese di energia solare, è necessario pre conoscere le differenze tra le apparecchiature, per capire quali pannelli solari sono adatti per le condizioni climatiche particolare regione.

Vi aiuterà a capire questa domanda. L'articolo descrive il principio di funzionamento delle celle fotovoltaiche, fornisce una panoramica dei diversi tipi di celle solari con le loro caratteristiche, vantaggi e svantaggi. Dopo aver esaminato il materiale, è possibile effettuare la scelta giusta per l'organizzazione solare efficace.

Principio di funzionamento dei pannelli solari

La stragrande maggioranza dei pannelli solari sono in senso fisico dei convertitori fotoelettrici. effetto Electrogenerating verifica nella sede di una giunzione a semiconduttore p-n.

Il pannello è costituito da due fette di silicio aventi differenti proprietà. Sotto l'azione della luce in uno di essi v'è una mancanza di elettroni, e l'altro - che la loro abbondanza. Ciascuna piastra ha un collettore strisce di rame, che sono collegati a convertitori di tensione.

pannello solare industriale costituita da una pluralità di celle fotovoltaiche laminati, legati insieme e attaccato ad un substrato flessibile o rigido.

efficienza usate dipende in gran parte dalla purezza del cristallo di silicio e il suo orientamento. E 'questi parametri, gli ingegneri stanno cercando di migliorare l'ultimo decennio. Il problema principale è l'elevato costo dei processi che stanno alla base della purificazione del silicio e la disposizione dei cristalli in una direzione su tutto il pannello.

Semiconduttori, celle fotovoltaiche possono essere effettuate non solo silicio, ma anche di altri materiali - principio di vita della batteria E non è cambiato.

Tipi di celle fotovoltaiche

Classificare pannelli solari industriali sulle loro caratteristiche strutturali e tipo di lavoro strato fotovoltaico.

Distinguere questi tipi di batterie sul tipo di dispositivo:

• pannelli flessibili;
• moduli rigidi.

pannelli a film sottile flessibili occupano gradualmente una nicchia sempre più importante nel mercato grazie al suo montaggio la flessibilità, perché è possibile installarlo su quasi tutte le superfici con una varietà di architettura forme.

Lavorando tipo fotovoltaico strato di celle solari sono suddivisi nei seguenti variazioni:

1. Silicio: monocristallino, policristallino, amorfo.
2. Tellurio-cadmio.
3. L'India si basa su rame seleniuro di gallio.
4. Polymer.
5. Organic.
6. Sulla base di arseniuro di gallio.
7. Combinato e multi-layered.

Interesse per i consumatori in generale non sono tutti i tipi di pannelli solari, ma solo i primi due sottospecie cristalline.

Anche se alcuni altri tipi di pannelli e hanno una grande prestazione, ma a causa del costo elevato, non sono diffusi.

celle fotovoltaiche di silicio sono sensibili al calore. La temperatura di base per la misurazione della produzione di energia è di 25 ° C. Grazie alla sua maggiore efficienza pannelli un grado diminuisce a 0,45-0,5%.

Prossimo sarà discusso i pannelli solari, che rappresentano il maggiore interesse dei consumatori.

Caratteristiche dei pannelli a base di silicio

Silicio celle solari a base di polvere di quarzo - fresati cristalli di quarzo. I depositi più ricchi di materie prime sono in Siberia occidentale e il Medio Urali, quindi le prospettive di questo settore dell'energia solare sono praticamente illimitate.

Anche ora pannelli di silicio amorfo e cristallino occupano più del 80% del mercato. Quindi vale la pena di prendere in considerazione più in dettaglio.

pannello di silicio monocristallino

Moderni wafer di silicio monocristallino (mono-Si) hanno un colore blu scuro uniforme su tutta la superficie. Per la loro produzione utilizzando il silicio purissimo. Monocristallino celle solari tra tutte le fette di silicio hanno il prezzo più alto, ma forniscono la migliore e l'efficienza.

elevato costo di fabbricazione a causa della complessità dell'orientamento di cristalli di silicio in una direzione. Grazie a queste proprietà fisiche dello strato di lavoro è assicurata la massima efficienza solo in incidenza perpendicolare della luce solare sulla superficie del wafer.

batterie monocristallini richiedono apparecchiature aggiuntive, che li ruota automaticamente durante il giorno al piano del pannello è perpendicolare ai raggi del sole, per quanto possibile.

Strati di silicio con cristalli orientati uno laterali sono tagliati da una barra metallica cilindrica, blocchi fotoelettrici quindi pronti hanno la forma degli angoli arrotondati di un quadrato.

I vantaggi delle celle di silicio monocristallino comprendono:

1. alta efficienza con un valore di 17-25%.
2. densità - meno di installazione di impianti spazio per unità di potenza, rispetto ai pannelli in silicio policristallino.
3. durabilità - sufficiente efficienza di generazione di potenza è garantita a 25 anni.

Carenze di queste batterie sono solo due:

1. L'alto costo e rendimento a lungo termine sugli investimenti.
2. La sensibilità alla contaminazione. La polvere diffonde la luce, in modo che copriva i pannelli solari si riduce sensibilmente l'efficienza.

A causa della necessità di monocristallino luce solare diretta I pannelli solari sono installati soprattutto in aree aperte o sopra. Il più vicino alla zona equatore e più si giornate di sole, la più preferibile l'installazione di questo tipo di celle fotovoltaiche.

Pannelli solari policristallini

Pannello silicio policristallino (multi-Si) hanno una non uniforme intensità blu colore dovuto versatilità di orientamento dei cristalli. silicio purezza utilizzati nella loro fabbricazione, leggermente inferiore rispetto alle controparti cristallo singolo.

cristallo omnidirezionale fornisce alta efficienza con luce diffusa - 12-18%. È inferiore nei cristalli unidirezionali, ma tali pannelli sono più efficaci nel tempo nuvoloso.

L'eterogeneità del materiale e comporta una riduzione del costo di produzione di silicio. Il metallo purificato per pannelli solari policristallini senza particolari accorgimenti versato in stampi.

Utilizzato nella produzione di particolari tecniche per la formazione di cristalli, ma la loro messa a fuoco non è controllata. Dopo il raffreddamento, gli strati di silicio vengono tagliati ed elaborati da un algoritmo speciale.

pannelli policristallini non richiedono costante orientamento verso il sole, in modo che siano utilizzati attivamente ponendo tetti delle case e edifici industriali.

I vantaggi delle celle solari con cristalli multidirezionali includono:

1. alta efficienza sotto luce ambiente.
2. Possibilità di installazione fissa sui tetti degli edifici.
3. più a basso costo rispetto ai pannelli di cristallo singolo.
4. durata di funzionamento - diminuzione del rendimento in 20 anni di attività è solo il 15-20%.

Svantaggi di pannelli policristallini sono anche disponibili:

1. riduzione di efficienza con un valore di 12-18%.
2. relativo ingombro - richiedono più spazio per l'installazione per unità di potenza rispetto alle controparti cristallo singolo.

Pannelli solari policristallini stanno guadagnando sempre più quote di mercato ad altre celle di silicio. Ha fornito un grande potenziale per ridurre il costo della loro produzione. aumenta annualmente e l'efficienza di tali pannelli, si sta avvicinando rapidamente 20% in prodotti di massa.

pannello solare di silicio amorfo

Il meccanismo di produzione di pannelli solari in silicio amorfo è fondamentalmente differente dalla produzione di elementi fotovoltaici cristallini. Qui usati non è un non-metallo puro e il suo idruro, vapori caldi che si depositano sul substrato.

Di conseguenza, questa tecnologia si formano cristalli classici, ei costi di produzione sono drasticamente ridotto.

Attualmente, ci sono tre generazioni di pannelli in silicio amorfo, ciascuno dei quali aumenta considerevolmente l'efficienza. Se i primi moduli fotovoltaici hanno efficienza 4-5%, ora sul mercato sono venduti in grandi quantità di modello di seconda generazione con un'efficienza del 8-9%.

ultimo panel di sviluppo amorfo hanno un rendimento fino al 12% e stanno già cominciando ad apparire nella vendita, ma sono ancora piuttosto costosi.

A causa delle caratteristiche di questa tecnologia di fabbricazione, per creare strato di silicio può essere rigida, e il substrato flessibile. Per questo motivo, i moduli di silicio amorfo sono ampiamente usati in moduli solari a film sottile flessibili. Ma le opzioni con un substrato flessibile sono molto più costosi.

struttura fisico-chimica del silicio amorfo massimizza assorbire fotoni debole luce diffusa per generare elettricità. Pertanto, tali pannelli sono adatti per l'uso nelle regioni settentrionali con grandi aree libere.

Nessuna riduzione delle prestazioni della batteria riferiscono al silicio amorfo e ad alta temperatura, anche se sono inferiori in questo parametro pannelli di arseniuro di gallio.

Riassumendo, possiamo trovare i vantaggi dei pannelli solari amorfi:

1. versatilità - la possibilità di fabbricazione di pannelli flessibili e sottili, batterie montato su qualsiasi forma architettonica.
2. alta efficienza a luce diffusa.
3. funzionamento stabile alle alte temperature.
4. La semplicità e affidabilità del progetto. Questi pannelli sono praticamente indistruttibili.
5. Funzionalità in condizioni difficili - meno degrado di prestazioni alla superficie della polvere rispetto alle controparti cristallini

La durata degli elementi fotovoltaici, a partire dalla seconda generazione di 20-25 anni con una caduta di potenza nel 15-20%. Gli svantaggi dei pannelli devono solo grandi aree possono comprendere silicio amorfo per accogliere l'apparecchiatura potenza richiesta.

dispositivi beskremnievyh Panoramica

Alcuni pannelli solari realizzati con metalli rari e costosi, hanno un'efficienza di oltre il 30%. Essi sono molte volte più costosi rispetto ai loro omologhi di silicio, ma ancora preso un commercio di nicchia ad alta tecnologia, grazie alle sue particolari caratteristiche.

I pannelli solari di metalli rari

Ci sono diversi tipi di pannelli solari in metalli rari, e non tutti hanno un rendimento superiore a quello dei moduli in silicio monocristallino.

Tuttavia, la capacità di lavorare in condizioni estreme, permette ai produttori di pannelli solari per la produzione di prodotti competitivi e condurre ulteriori ricerche.

Le principali leghe utilizzate per la fabbricazione di celle fotovoltaiche, sono tellururo di cadmio (CdTe), gallio seleniuro, India-rame (CIGS) e rame-indio seleniuro (CIS).

Il cadmio - un metallo tossico, indio, gallio e tellurio sono piuttosto rari e costosi, per cui la produzione di massa di pannelli solari sulla loro base, anche teoricamente impossibile.

L'efficienza di tali pannelli è ad un livello del 25-35%, sebbene in casi eccezionali, può raggiungere fino a 40%. In precedenza, sono stati utilizzati principalmente nel settore spaziale, e ora ha una nuova direzione prospettiva.

A causa del funzionamento stabile delle fotocellule dei metalli rari a temperature di 130-150 ° C vengono utilizzati in impianti solari termici. Così luce del sole da decine o centinaia di specchi concentrato ad una piccola barra che genera simultaneamente elettricità e trasmette calore scambiatore di calore acqua.

Come risultato di riscaldare l'acqua genera vapore che provoca la turbina a girare e generare elettricità. Così l'energia solare viene convertita in energia elettrica in due modi contemporaneamente con la massima efficienza.

Polimeri organici e omologhi

I moduli fotovoltaici a base di composti organici e polimerici hanno cominciato a svilupparsi solo negli ultimi dieci anni, ma i ricercatori hanno già raggiunto un notevole successo. I maggiori progressi dimostra la società europea HeliatekQuale è già dotato di pannelli solari organiche alcuni grattacieli.

Spessore della struttura del film tipo a rulli HeliaFilm è solo 1 mm.

Nella produzione di pannelli polimerici sostanze come fullereni carbonio, ftalocianina di rame, polifenilene, e altri utilizzato. L'efficienza di tali celle solari hanno raggiunto 14-15%, e il costo di produzione è di molte volte inferiore a pannelli solari cristallini.

grave problema della degradazione della vita organica dello strato operativo. Ancora confermare un livello di efficienza nel giro di pochi anni di funzionamento non è possibile.

I vantaggi dei pannelli solari organici sono:

• la possibilità di uno smaltimento rispettoso dell'ambiente;
• basso costo di produzione;
• design flessibile.

Gli svantaggi di tali celle solari sono relativamente bassa efficienza e la mancanza di informazioni affidabili sui tempi di pannelli operativi stabili. È possibile che in 5-10 anni, tutti gli svantaggi delle celle solari organiche scompariranno e diventeranno seri concorrenti per wafer di silicio.

Che cosa è un pannello solare per scegliere?

La scelta di pannelli solari per le case della città ad una latitudine di 45-60 ° non è difficile. Qui è necessario considerare solo due opzioni: pannelli silicio policristallino e monocristallino.

Con un deficit di posti meglio dare la preferenza a modelli più efficienti con un orientamento unilaterale dei cristalli, si consiglia di acquistare batteria policristallino con spazio illimitato.

La scelta di un produttore specifico, la potenza richiesta ed ulteriori attrezzature meglio con la partecipazione di dirigenti di aziende impegnate nella vendita e installazione di tali apparecchiature. Si deve sapere che la qualità e il prezzo dei moduli fotovoltaici dei principali produttori differiscono poco.

Tenere presente che quando ordinare una serie di attrezzature "chiavi in ​​mano", il costo dei pannelli solari si sarà solo il 30-40% del totale. Il periodo di ammortamento di tali progetti è di 5-10 anni, a seconda del livello di consumo di energia e la possibilità di vendere energia elettrica in eccesso alla rete di città.

Alcuni artisti preferiscono raccogliere i pannelli solari se stesso. Sul nostro sito ci sono articoli che dettagliano tecnologia di fabbricazione di tali pannelli, la loro connessione e la disposizione dei sistemi solari di riscaldamento.

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1. Come fare una cella solare con le sue mani: istruzioni su self-assembly
2. Impianti di riscaldamento solare: tecnologie di analisi disposizione di riscaldamento basati su sistemi solari
3. Schema elettrico solare: il controllore, la batteria e sistema di pubblicazione

Conclusioni e video utili sul tema

video presentati mostrano il funzionamento di diversi pannelli solari in condizioni reali. essi dovranno anche aiutare a comprendere le problematiche legate selezione delle apparecchiature.

Regole per la scelta di pannelli solari e relative attrezzature:

Tipi di pannelli solari:

Prove di pannelli monocristallini e policristallini:

Per le famiglie e le piccole strutture industriali valida alternativa ai pannelli di silicio cristallino non ha. Ma il ritmo di sviluppo di nuovi tipi di celle solari ci permettono di sperare che presto l'energia del sole sarà la principale fonte di energia elettrica in molte case di periferia.

Tutti gli interessati nella scelta e l'utilizzo di celle solari offrono commenti, fare domande e partecipare alle discussioni. modulo di contatto si trova nel blocco inferiore.