Lyginamoji apžvalga įvairių tipų saulės kolektorių

Alternatyvi energija vystosi labiausiai Europoje, nurodant savo perspektyvas rezultatai. Yra naujų rūšių saulės kolektorių, didinant jų efektyvumą.

Jei pageidaujate, užtikrinti pramoninio pastato ar patalpų esant saulės energijos sąskaita darbą, būtina iš anksto sužinoti apie tarp įrenginių skirtumų, kad suprasti, kas saulės plokštės yra tinkamos klimato sąlygos konkrečiam regionui.

Mes padėsime jums suprasti šį klausimą. Straipsnyje aprašoma darbo principas fotovoltinius elementus, suteikia įvairių tipų saulės elementų su jų savybes, privalumus ir trūkumus apžvalga. Peržiūrėję medžiagą, galite padaryti teisingą pasirinkimą organizuoti veiksmingą saulės.

Veikimo principas saulės kolektorių

Dauguma saulės kolektorių yra fizine prasme iš fotoelektrinių keitiklių. Electrogenerating poveikį įvyksta puslaidininkių p-n sandūros vietoje.

Plokštė susideda iš dviejų silicio plokštelių, turinčių skirtingas savybes. Pagal šviesos veiksmų vienos iš jų yra elektronų trūkumas, o kita - kad jų gausa. Kiekviena plokštelė turi kolektorius juosteles vario, kurios yra prijungtos prie įtampos keitikliai.

Pramoninės saulės skydelis susideda iš daugybė foto galvaninių elementų, laminuota, susijungusios kartu ir pridedamas prie lankstaus arba standaus pagrindo.

įrangos efektyvumą didele dalimi priklauso nuo silicio kristalo ir jos orientacijos grynumo. Būtent šie parametrai, inžinieriai stengiasi pagerinti pastarąjį dešimtmetį. Pagrindinė problema čia yra didelės išlaidos procesus, kurie grindžiami silicio gryninimo ir išdėstymas kristalai viena kryptimi į visą skydelyje.

Puslaidininkiai, fotovoltiniai elementai gali būti pagaminti ne tik silicio, bet ir iš kitų medžiagų - Akumuliatoriaus naudojimo laikas principas Jis nepasikeitė.

Tipai fotovoltinius elementus,

Klasifikuoti pramoninių saulės kolektorių savo struktūrinių savybių ir darbo tipo fotoelektros sluoksnis.

Atskirti šių baterijų ant prietaiso tipą tipus:

• lanksčios plokštės;
• standžios moduliai.

Lankstūs plonasluoksnių plokštės pamažu užima vis svarbesnį nišą rinkos dėka jo montavimo lankstumas, nes galite įdiegti ją į daugumos paviršių su architektūros įvairovė formos.

Dirbdami tipo fotoelektros sluoksnį saulės elementų yra skirstomi į šias variantų:

1. Silicio: monokristalinio, polikristaliniai, amorfiniai.
2. Telūro-kadmio.
3. Indija remiasi galio selenidas vario.
4. Polimeras.
5. Ekologiški.
6. Remiantis galio arsenido.
7. Sujungti ir daugiasluoksnė.

Palūkanos už bendrųjų vartotojų yra ne visi saulės kolektorių tipai, bet tik pirmieji du kristalinės porūšis.

Nors kai kurių kitų rūšių plokščių ir turi didelį našumą, tačiau dėl brangumo, jie nėra plačiai paplitęs.

Silicio fotovoltiniai elementai yra jautrūs karščiui. Bazinė temperatūra Elektros energijos gamybos matavimo yra 25 ° C temperatūroje Su didėjančiu vienu laipsniu plokštės efektyvumas mažėja ne 0.45-0.5%.

Kitas bus aptarti saulės kolektorių, kurie sudaro didžiausią vartotojų interesus.

Charakteristikos silicio plokščių

Silicio saulės elementų, pagaminti iš kvarco miltelių - malti kvarcas kristalai. Turtingiausi indėliai žaliavų yra Vakarų Sibiro ir Vidurio Uralo, todėl šio saulės energetikos srityje perspektyvos yra praktiškai beribės.

Net ir dabar kristalinės ir amorfinės silicio plokštės užima daugiau nei 80% rinkos. Todėl verta apsvarstyti juos išsamiau.

Monokristaliniai silicio skydelis

Modernių Monokristalinės silicio plokštelių (mono-Si) turi vienodą tamsiai mėlyną spalvą ant viso paviršiaus. Jų gamybai naudojant labiausiai gryno silicio. Monokristaliniai saulės elementai tarp visų silicio plokštelių turi didžiausią kainą, tačiau teikti geriausias ir efektyvumą.

Aukštos gamybos sąnaudų dėl sudėtingos silicio kristalų orientacijos viena kryptimi. Dėl šių fizikinių savybių darbo sluoksnis užtikrina maksimalų efektyvumą tik statmena sergamumas saulės dėl vaflių paviršiaus.

Monokristaliniai baterijos reikalauja papildomos įrangos, kuri automatiškai pasuka juos visą dieną prie pulto lėktuvas buvo statmenai saulės spindulių kiek įmanoma.

Sluoksniai silicio su vienu nukreiptoje pusėje, kristalai yra išpjauti iš cilindrinės metalo juosta, todėl paruoštas fotoelementų blokai turėti užapvalintais kampais kvadratinius formą.

Sudarytas iš viengubų kristalų silicio ląstelių privalumai yra:

1. didelio efektyvumo kurių vertė yra 17-25%.
2. tankis - mažiau vietos įrengimas vienetui galia, palyginti su polikrystalicznych silicio plokščių.
3. ilgaamžiškumą - pakankamas elektros energijos gamybos efektyvumas yra užtikrinamas iki 25 metų.

Trūkumai šių baterijų yra tik du:

1. Brangios ir ilgalaikių investicijų grąža.
2. Jautrumas užteršimo. Dulkių barsto šviesos, todėl ji apėmė saulės kolektorių yra smarkiai sumažino efektyvumą.

Dėl tiesioginių saulės monokristaliniai poreikį Saulės baterijų plokštės yra sumontuoti daugiausia atvirose vietovėse ar ant viršaus. Kuo arčiau pusiaujo srityje ir tuo labiau ji saulėtų dienų, tuo labiau priimtinesnis šio fotovoltinių elementų tipą montavimas.

Polikristaliniai saulės kolektorių

Polikristaliniai silicio skydelis (kelių-Si) turėti ne vienodas intensyvumas mėlynos spalvos dėl universalus orientaciją kristalai. Grynumas silicio naudojami jų gamybai, šiek tiek mažesnis nei Monokristalinės kolegomis.

Daugiakrypčio krypties kristalų užtikrina aukštą efektyvumą pagal difuzinio šviesos - 12-18%. Jis yra mažesnis nei vienkryptis kristalai, bet tokie plokštės yra efektyvesnis debesuota sąlygomis.

Medžiagos ir veda heterogeniškumas sumažinti gamybos sąnaudas silicio. Išgrynintas metalas polikrystalicznych saulės kolektorių be specialių contrivances pilamas į formas.

Naudojami specialūs metodai kristalų formavimosi gamybos, tačiau jų fokusavimas nekontroliuoja. Po vėsta, silicio sluoksniai yra iškirpti ir tvarkomi pagal specialų algoritmą.

Polikristaliniai plokštės nereikia nuolat orientaciją į saulę, todėl jie aktyviai naudojami pateikiant stogus namų ir pramoninių pastatų.

Saulės elementų su daugiakryptėmis kristalai privalumai yra:

1. didelio efektyvumo pagal aplinkos šviesą.
2. Galimybė fiksuotu montavimo ant pastatų stogų.
3. mažesnę kainą palyginti su vieno krištolo plokštės.
4. operacijos trukmė - sumažėjo per 20 veiklos metų efektyvumą yra tik 15-20%.

Trūkumai polikrystalicznych plokštės taip pat yra:

1. sumažintas efektyvumas kurių vertė yra 12-18%.
2. santykinis gabaritų - reikalauja daugiau vietos įrengimo vieneto galia, palyginti su Monokristalinės kolegomis.

Polikristaliniai saulės kolektorių yra vis daugiau ir daugiau rinkos dalį kitų silicio ląstelių. Tai suteikė daug galimybių sumažinti savo gamybos sąnaudas. Kasmet didėja ir tokių panelių efektyvumas, sparčiai artėja 20% masės produktus.

Saulės skydelio amorfinio silicio

Gamybos saulės plokštes, pagamintas iš amorfinio silicio mechanizmas yra iš esmės skiriasi nuo kristalinių fotoelektros elementų gamybai. Čia naudojamas ne grynas ne metalo hidrido ir jos, karšto garai, kurie yra nusėda ant substrato.

Kaip rezultatas, ši technologija klasikinių kristalai susiformuoja, o gamybos sąnaudos yra žymiai sumažintas.

Šiuo metu yra trys kartos amorfinių silicio plokščių, kurių kiekviena padidina efektyvumą ženkliai. Jei pirmieji fotoelektriniai moduliai efektyvumas naudojant 4-5%, dabar rinkoje yra parduodami dideliais kiekiais antros kartos modelis su 8-9% efektyvumą.

Amorfinis naujausias panelė turi iki 12% efektyvumą ir jau pradeda pasirodyti parduoti, tačiau jie vis dar gana brangūs.

Dėl to, kad šios gamybos technologija funkcijų, sukurti silicio sluoksnį gali būti kaip standus, ir lankstus substratas. Dėl šios priežasties, moduliai iš amorfinio silicio yra plačiai naudojami lanksčių plonasluoksnių saulės modulių. Tačiau variantai su lanksčia substrato yra daug brangesni.

Fizikinių-cheminių struktūra amorfinio silicio padidina sugerti fotonus silpnas išsibarsčiusios šviesos generuoti elektros energiją. Taigi, tokie plokštės yra tinkamos naudoti šiauriniuose regionuose, dideli plotai nemokamai.

Nėra baterijos veikimo sumažinimas remiantis amorfinio silicio ir aukštoje temperatūroje, nors jie yra prastesnės Šis parametras plokščių galio arsenido.

Apibendrinant, galime rasti amorfinio saulės kolektorių privalumai:

1. universalumas - iš lanksčių ir plonų plokščių gamybai galimybė, baterijos ant bet architektūros formos.
2. didelio efektyvumo į išsklaidytos šviesos.
3. stabilus veikimas esant aukštai temperatūrai.
4. Paprastumas ir patikimumas dizaino. Šios plokštės yra beveik neperleidžiama.
5. Funkcionalumas sudėtingomis sąlygomis - mažiau našumo ties dulkių paviršiaus nei kristalinio analogiškomis

Tarnavimo fotovoltinius elementus, pradedant nuo antrosios kartos 20-25 metus elektros sumažėjo 15-20%. Plokščių trūkumai reikia tik dideli plotai gali būti amorfinio silicio, kad tilptų reikiamą elektros įranga.

Apžvalga beskremnievyh prietaisai

Kai saulės kolektorių pagamintos naudojant retų ir brangių metalų, turi daugiau nei 30% efektyvumą. Jie daug kartų brangiau nei jų silicio kolegomis, bet vis tiek paėmė aukštųjų technologijų prekybos nišą, nes jos ypatumus.

Saulės plokštės retųjų metalų

Yra keletas tipų saulės kolektorių pagamintos iš retųjų metalų, ir ne visi iš jų turėti efektyvumas didesnis nei monokristalinių silicio modulių.

Tačiau, gebėjimas dirbti ekstremaliomis sąlygomis, leidžia gamintojai saulės kolektorių gaminti konkurencingus produktus ir atlikti tolesnius tyrimus.

Pagrindiniai naudojami fotoelektros elementų gamyba lydiniai, yra kadmio Telluride (CdTe), galio selenidas, Indijos ir varis (CIGS) ir vario indžio selenidas (NVS).

Kadmis - toksiškas metalas, indžio, galio ir telūro yra gana reti ir brangūs, todėl masinės gamybos saulės kolektorių jų pagrindu, net teoriškai neįmanoma.

Tokių panelių efektyvumas esant 25-35% lygyje, tačiau išimtiniais atvejais, gali siekti iki 40%. Anksčiau jie buvo naudojami daugiausia kosmoso pramonėje, ir dabar turi naują perspektyvą kryptį.

Dėl to, kad stabiliam iš retųjų metalų fotoelementų esant temperatūrai nuo 130-150 ° C yra naudojami saulės šiluminių elektrinių. Tokiu būdu saulės spindulių iš dešimčių ar šimtų veidrodžių sukoncentruotas iki mažas baras, kad tuo pačiu metu generuoja elektros energiją ir perduoda šilumos vandens šilumokaitį.

Kaip šildyti vandenį rezultatas generuoja garą, kuris sukelia turbinai suktis ir gaminti elektros energiją. Tokiu būdu saulės energija konvertuojama į elektros energiją dviem būdais tuo pačiu metu su maksimaliu efektyvumu.

Polimerų ir organiniai priešiniai

Fotoelektriniai moduliai remiasi organinių ir polimerinių junginių pradėjo kurti tik pastarąjį dešimtmetį, tačiau mokslininkai jau pasiekė didelę sėkmę. Didžiausia pažanga rodo, Europos bendrovė HeliatekKuri jau yra įrengtos organinių saulės kolektorių keletas aukštybinių pastatų.

Jo plėvelės rulono tipo struktūros storis HeliaFilm yra tik 1 mm.

Į polimerinių panelių gamybos naudojamas medžiagų, pavyzdžiui, anglies fulerenų, vario ftalocianino, polifenileno, ir kt. Tokių saulės elementų efektyvumas pasiekė 14-15%, o gamybos kaina yra kelis kartus mažesnis nei kristalinės saulės kolektorių.

Opi problema skilimo organinio gyvenimo darbo sluoksniu. Dar patvirtinti efektyvumo lygį per keletą veiklos metų yra neįmanoma.

Organinių saulės kolektorių privalumai:

• iš aplinkai nekenksmingo šalinimo galimybė;
• mažas gamybos sąnaudas;
• lankstus dizainas.

Tokių saulės elementų trūkumai yra gana mažas efektyvumas ir patikimos informacijos apie stabilų darbą plokščių laiko stoką. Tai yra įmanoma, kad per 5-10 metų, visi organinių saulės elementų trūkumai išnyks, ir jie taps rimti konkurentai silicio plokštelių.

Kas yra saulės skydelis pasirinkti?

Saulės kolektorių už miesto namų pasirinkimas esant 45-60 ° platumos nėra sunku. Čia jis yra būtina atsižvelgti tik dvi galimybės: polikristalinių ir monokristalinio silicio plokštes.

Su vietų deficitas geriau teikti pirmenybę efektyvesnių modelių su vienpusiu orientacijos kristalai, rekomenduojama įsigyti polikristalinio bateriją neribotą erdvę.

Nurodykite konkretų gamintoją, reikiamą galios ir papildomą įrangą geriau su vadovų užsiimančių įmonių pardavimo ir tos įrangos montavimo dalyvavimo. Turėtumėte žinoti, kad kokybės ir kainos PV modulių iš pagrindinių gamintojų skiriasi mažai.

Turėkite omenyje, kad tada, kai užsakant iš "iki raktų" įrenginių rinkinį, saulės kolektorių kaina patys bus tik 30-40% visos sumos. Atsipirkimo laikotarpis tokių projektų yra 5-10 metų, priklausomai nuo energijos suvartojimo lygiu ir pardavimo elektros perteklių į miesto tinklą.

Kai kurie menininkai nori surinkti saulės kolektorių save. Mūsų svetainėje yra straipsniai išsamiai gamybos technologiją tokių plokščių, jų ryšį ir išdėstymo šildymo saulės sistemos.

Rekomenduojame perskaityti:

1. Kaip padaryti, kad saulės elementų savo rankomis: instrukcija savarankiškai surinkimo
2. Saulės šildymo sistemos: šildymo išdėstymas analizės technologijas, paremtas saulės sistemų
3. Jungimo schema Saulės: valdiklis, baterijos ir tarnauja sistema

Išvados ir naudingų video apie šią temą

Pateikti video rodo įvairių saulės kolektorių operaciją realaus pasaulio sąlygomis. Jie taip pat padės suprasti klausimus, susijusius įrangos parinkimas.

Taisyklės saulės kolektorių ir susijusios įrangos pasirinkimas:

Tipai saulės kolektorių:

Testavimas monokristaliniais ir polikrystalicznych užpildas:

Namų ūkių ir mažų pramonės įrenginiai perspektyvi alternatyva kristalinio silicio plokštes neturi. Tačiau kuriant naujus tipų saulės elementų tempas leidžia mums tikėtis, kad netrukus saulės energija bus pagrindinis elektros energijos šaltinis daugelyje priemiesčių namuose.

Visi suinteresuoti pasirinkimo ir naudojimo saulės elementų pasiūlyti komentarus, užduoti klausimus ir dalyvauti diskusijose. Kontaktų forma yra apatinėje bloko.