Солнце — неиссякаемый источник экологически чистой энергии. Долгое время человечество воспринимало солнце, как источник тепла и света, не задумываясь о более полном его использовании в своих целях. С развитием новых технологий стало возможным не только более полноценное использование энергии Солнца, но и ее аккумулирование. Изначально применение технологий по использованию энергии Солнца ограничивалось дороговизной комплектующих и низкой производительностью. Сейчас, с ростом КПД солнечных систем и их постепенным удешевлением, стало возможно использование этого источника энергии для бытовых целей в индивидуальном порядке.

Каждый желающий, взвесив все за и против, может перейти на использование экологически чистой энергии Солнца и перестать зависеть от централизованной сети электроснабжения. Особенно это актуально, когда загородный дом находится далеко от линий электропередач. Кроме того солнечные системы можно использовать, как дополнительный (резервный) источник энергии, обезопасив себя от перебоев с электроснабжением.

Панели различаются по разработки производства, по качеству, по способу использования, а также многим другим параметрам. Попробуем разобраться в этом многообразии предлагаемых солнечных модулей и выделим лучшие из них.

Виды солнечных панелей

Солнечная панель представляет собой объединенные между собой фотоэлектрические элементы, которые преобразуют энергию Солнца в электрический ток.

По разработки производства фотоэлементов все солнечные панели делятся на две большие группы: кремниевые и пленочные. Их типы и особенности будут рассмотрены ниже в таблице.

ГруппаТипОсобенностиКПД, %КремниевыеМонокристаллические (mono-Si)Представляют собой один кристалл кремния. Имеют квадратную форму с округленными углами. Цвет серый или от черного до синего (с антиотражающим покрытием). Лучше всего преобразуют прямое солнечное излучение. Самые дорогие.от 15 до 22КремниевыеПоликристаллические (poly-Si)Блок кристаллов кремния соединенные между собой. Имеют квадратную форму. Цвет серебристо-серый или синий (с антиотражающим покрытием). Поглотительная способность прямого солнечного излучения хуже. Лучше использовать для выработки энергии из рассеянного излучения. Дешевле, чем монокристаллы.от 12 до 18Кремниевые, пленочныеАморфныеЗанимают промежуточное положение, т.к. изготовлены из кремния, но в виде пленки. Представляют собой напыление полупроводника из кремния на основу. Удобны в использовании. В течение полугода-года выгорают на солнце, в связи с чем, снижается их мощность.от 5 до 6ПленочныеНа основе теллурида кадмияИмеют вид пленки, которая наносится на стекло. Зеркального темно-зеленого или черного цвета. Чаще применяется в космосе и на орбите Земли. Токсичны: выделяют вредный кадмий. Сложная утилизация.от 10 до 12ПленочныеНа основе CIGS (селенида меди-индия)Имеют вид пленки, полупроводником в которой используется селенид меди-индия. Цвет от темно-серого до черного. Подвержены коррозии.от 15 до 20ПленочныеПолимерныеИмеют вид очень тонкой пленки. Дешевые в производстве, не выделяют вредных веществ.от 5 до 6

Теперь, ориентируясь в видах солнечных панелей, рассмотрим, в каких областях жизнедеятельности человека применяется каждый из них.

Самые высокие показатели мощности

Сегодня на рынке представлено много как дорогих, так и более дешевых моделей солнечных панелей. Все они отличаются между собой фирмой, ценой и техническими характеристиками. Одним из самых главных показателей является мощность. Как мы уже сказали, от нее зависит количество выработанной энергии. Чем она выше — тем больше. Поэтому, если вы хотите обеспечить все электронужды вашего дома, выбирайте солнечные батареи с высоким показателем мощности. К мощным модулям можно отнести батареи, где данный показатель находится в пределах от 250-300Вт и выше. Так же важным моментом является выбор столов для солнечных панелей.

Область применения солнечных панелей

Стационарные панели

Солнечные панели могут использоваться как в стационарных условиях, так и быть переносными.

Фиксированные модули применяются в следующих областях:

• на солнечных электростанциях;
• в автономных, резервных или гибридных электростанциях для дома или дачи;
• для обогрева помещений и нагрева воды (солнечный коллектор);
• в автономных системах освещения улиц;
• для питания рекламных щитов;
• в системах навигации и сигнализации;
• в насосных станциях и др.

Рассматривая стационарные солнечные электростанции, остановимся подробнее на тех, которые используются для электроснабжения дома. Чтобы обеспечить жилище электричеством с помощью энергии Солнца, понадобятся следующие комплектующие:

• солнечные модули;
• аккумулятор (для накопления неизрасходованной энергии);
• контроллер напряжения (увеличивает срок службы аккумулятора, но не обязателен для установки);
• инвертор (преобразует постоянный ток аккумулятора в необходимый переменный ток для электроприборов).

Домашние солнечные электростанции по отношению к централизованному электроснабжению могут быть:

• автономные.

Автономные, т.е. независимые от других источников питания, солнечные электростанции используются там, где невозможно по определенным причинам (значительная удаленность от населенных пунктов) подключение к общей электросети. Их использование целесообразно в южных районах, где длиннее световой день и большое количество ясных дней. В любом случае ее желательно продублировать генератором на горючем топливе. Основные преимущества автономной станции — это ее экологичность, бесшумность, минимальное техническое обслуживание в течение эксплуатации. Минус — ночью или в пасмурные дни электроэнергия вырабатываться не будет. Кроме того для их работы необходимы выше названные комплектующие, которые делают автономную систему довольно дорогой.

• резервные.

Резервные, или сетевые, электростанции устанавливаются там, где есть подключение к центральной электрической сети. Она используется, как дополнительный источник электроэнергии. Резервная солнечная электростанция начинает свою работу в случае перерыва подачи электроэнергии от сети. Преимущества — бесшумность, надежность, возможность монтажа на крышу или фасад здания. Также плюсом является отсутствие аккумулятора, контроллера и инвертора, что значительно удешевляет систему.

• гибридные.

По сути, представляет собой автономную станцию, подключенную к электрической сети. Энергия, полученная от Солнца, используется в первую очередь, при ее нехватке подача электроэнергии идет уже от централизованного электроснабжения. Позволяет значительно экономить на платежах за потребленную электроэнергию.

Мобильные модули

Мобильные устройства по преобразованию энергии Солнца в электрический ток могут применяться:

• для зарядки мобильных телефонов и других мобильных устройств;
• для питания радиоприемников во время походов, рыбалки;
• для питания систем навигации во время экспедиций;
• для освещения в темное время суток во время походов.

Портативные батареи стали незаменимым аксессуаром у любителей загородных поездок и туристов, путешествующих по диким местам, в которых отсутствует электричество. Так как современная жизнь даже на необитаемом острове или в горах невозможна без разных гаджетов, их подзарядка производится от зарядных устройств, преобразующих солнечную энергию. Портативные солнечные батареи чаще всего выпускаются на основе монокристаллического кремния. Они различаются размерами, формой, мощностью. Компактные батареи с небольшой мощностью могут поместиться в кармане, а большие и мощные могут быть установлены на крыше автомобиля. Кроме того они снабжены всевозможными переходниками для подключения различной техники.

ТОП-10: Зарядное солнечное устройство Solar Pack 7W по цене 3700 рублей

Обзор

Солнечное портативное зарядное устройство, складывающееся для удобства при транспортировке, будет незаменимым помощником в путешествиях, отдыхе на природе и поездках. Благодаря мини-контроллеру оно подходит для многих устройств, требующих для питания 5В.

Стоимость

Где купитьЦенаhttps://lowbattery.ru/products/solnechnoe-zaryadnoe-ustrojstvo-solar-pack-7w3700 рублейhttps://goodster.ru/product/o-4fe82656cdc4d350da7daf98df9f68c0/3700 рублейhttps://lowbattery.ru/products/solnechnoe-zaryadnoe-ustrojstvo-solar-pack-14w5600 рублей

На что обращать внимание при выборе солнечных панелей

В связи с тем, что использование энергии Солнца в бытовых целях еще не стало привычным делом, и выбор солнечных панелей вызывает определенные сложности, предлагаем перечень наиболее важных параметров. Итак, при покупке такого модуля стоит обратить внимание на следующие пункты:

• производитель.

Важно обратить внимание, как долго данный производитель продемонстрирован на рынке данного товара, и какой у него объем производства. Чем длительней производитель работает в этой отрасли, тем больше ему можно доверять.

• область использования.

Для каких целей будет использоваться полученная энергия: для зарядки мелкой техники, для электроснабжения крупных электроприборов, для освещения или для полноценного электроснабжения дома. Именно от того, для каких целей покупается солнечный модуль, зависит выбор выходного напряжение и мощности панелей.

• напряжение.

Для мелких электроприборов достаточно 9 В, для зарядки смартфонов и ноутбуков — 12-19 В, а для обеспечения всей энергосистемы дома — 24 В и более.

• мощность.

Данный параметр рассчитывается на основе среднесуточного энергопотребления (сумма потребляемой энергии всей техникой за день). Мощность солнечных панелей должна с некоторым запасом перекрывать потребление.

• качество фотоэлектрических элементов.

Существует 4 категории качества фотоэлементов, из которых состоит солнечная панель: Grad A, Grad B, Grad C, Grad D. Естественно лучше всего первая категория — Grad A. Модули этой категории качества не имеют сколов и микротрещин, однородны по цвету и структуре, имеют набольший КПД и практически не подвержены деградации.

• срок службы.

Срок службы солнечных панелей варьируется от 10 до 20 лет. Конечно, длительность полноценной работы такой энергосистемы зависит от качества батарей и правильности их установки.

• дополнительные технические параметры.

Наиболее важными являются КПД, толеранс (допустимое отклонения по мощности), температурный коэффициент (влияние температуры на продуктивность батареи).

Разобравшись в основных технических характеристиках, предлагаем вам рейтинг лучших солнечных панелей в 2021 году.

ТОП-6: Модель Goal Zero Nomad 13 по цене от 8200 рублей

Обзор

Она в линейке считается наиболее удобной. С ней любимые гаджеты всегда обеспечены необходимой порцией энергии. Единственным условием для этого является солнечная погода, поскольку в пасмурные дни, что вполне объяснимо, заряд заметно снижается.

Разъемы

Основные показатели

Ориентироовочное время зарядки-8-16.

Комплект

В него вошли:

• панель солнечная;
• адаптер для автоприкуривателя.

Стоимость

Где купитьЦенаhttps://goalzerorus.ru/solnechnye-paneli/nomad-13/9500https://goalzerorus.ru/obzory-i-testy/obzor-nomad-13/уточнятьhttps://fonarik4you.ru/product/solnechnaja-panel-nomad-13/9500https://zemleroik.ru/solnechnaya-panel-nomad-13.html8950https://www.pleer.ru/product_128883_Goal_Zero_Nomad_13.html8200

Лучшие солнечные панели

Delta SM 150-12 P

Поликристаллическая батарея номинальной мощностью 150 Вт и напряжением 12 В, состоящая из 36 фотоэлементов. При ее изготовлении использовались элементы первой категории качества (Grade A). Панель ориентирована на сбор рассеянной солнечной энергии в пасмурную погоду и холодный период года. Температура эксплуатации модуля заключена в диапазон от -40 до +85°С. Нормальная рабочая температура без потери мощности +47°С. Температурный коэффициент мощности составляет -0,45%. Эффективность фотоэлектрического преобразования (КПД) 17,12%. Гарантийный срок эксплуатации — 10 лет. Производитель — Китай.

Стоимость от 5950 руб.

Delta SM 150-12 P

Достоинства:

• высокая продуктивность даже при сплошной облачности;
• закаленное стекло высокой прозрачности;
• прочный алюминиевый профиль и жесткая конструкция защищает панель от деформации.

Недостатки:

• снижение мощности при росте температуры.

Exmork ФСМ-100П

Поликристаллический кремниевый модуль из 36 клеток с номинальным напряжением 12 В и паспортной мощностью 100 Вт. Класс качества — Grade A. Диапазон рабочих температур от -40 до +80°С. Нормальная рабочая температура +45°С. КПД фотоэлектрического элемента в пределах 17,3%. Гарантия на панели составляет 10 лет. Производитель батарей — Китай.

Стоимость: от 4000 руб.

Exmork ФСМ-100П

Достоинства:

• светопроницаемость стекла 97%;
• закаленное стекло выдерживает даже крупный град;
• выдерживает ветер со скоростью 60 м/с;
• срок службы, заявленный производителем не менее 30 лет.

Недостатки:

• не выявлено.

TOPRAY 100 ватт 12В

Монокристаллическая кремниевая гибкая солнечная панель. Напряжение 12 В, мощность 100 Вт. Батарея состоит из 32 ячеек. Фотоэлектрические элементы имеют категорию качества Grade A. Их эффективность преобразования может достигать более 20%. Температурные условия работы от -40 до +85°С. Срок службы при правильной эксплуатации доходит до 20 лет. Производитель — Китай.

Стоимость: от 9960 руб.

TOPRAY 100 ватт 12В

Достоинства:

• тонкая и легкая;
• эффективно преобразует прямое излучение Солнца;
• эффективно работает на морозе.

Недостатки:

• применима только для прямого излучения.

Feron PS0303 150W

Переносная панель с максимальной мощностью 150 Вт и выходным напряжением 17,6 В. Предназначена для питания электроприборов, рассчитанных на напряжение 12-14 В, а также для заряда автомобильных аккумуляторов. Рабочая температура от -40 до +85°С. Гарантийный срок эксплуатации: 3 года. Произведена в Китае.

Стоимость 18700 руб.

Feron PS0303 150W

Достоинства:

• удобная для транспортировки складная модель;
• PWM контроллер оборудован светодиодной индикацией уровня заряда, подключенной нагрузки;
• аккумулятор защищен от избыточного заряда, переразряда и перегрузки;
• в комплекте сумка для переноски;
• возможна зарядка мобильных устройств через USB разъем.

Недостатки:

• малый срок гарантии.

Delta SM 200-12 P

Солнечная панель из поликристаллического кремния мощностью 200 Вт и напряжением 12 В. Кремниевые элементы относятся к А категории качества. Фотоэлектрический модуль включает 72 ячейки. Рабочая температура заключена в пределах от -40 до +85°С. Наиболее оптимальная температура для работы без потери мощности составляет +47°С. Эффективность фотоэлектрического преобразования элемента равна 17,4%, всего модуля — 15,5%. Гарантийный срок эксплуатации — 10 лет. Производитель — Китай.

Стоимость: от 8800 руб.

Delta SM 200-12 P

Достоинства:

• потеря мощности за 10 лет не более 10%;
• прочное каленое стекло толщиной 3,2 мм;
• эффективно преобразует рассеянную солнечную энергию.

Недостатки:

• не выявлено.

SOLAR.BATTERY 30W

Солнечная панель с креплением мощностью 30 Вт и напряжением 12 В. Рабочая температура от -40 до +50°С. Предназначена для использования в качестве резервного источника питания. Гарантия: 1,5 года. Срок службы — 10 лет. — Россия.

Стоимость: от 7600 руб.

SOLAR.BATTERY 30W

Достоинства:

• поворотный кронштейн позволяет поворачивать панель вслед за движением солнца;
• можно использовать при стопроцентной влажности воздуха;

Недостатки:

• производитель не указывает вид фотоэлемента.

BioLite SolarPanel 5

Монокристаллическая солнечная панель мощностью 5 Вт. Имеет два выхода: USB и micro USB. Производитель — США, собрана в Китае.

Стоимость: от 5690 руб.

BioLite SolarPanel 5

Достоинства:

• подставка позволяет устанавливать батарею на различные поверхности;
• встроенные солнечные часы помогают настроить оптимальный угол наклона панели;
• есть индикатор, показывающий силу заряда.

Недостатки:

• не выявлено.

Feron PS0401

Портативная аккумуляторная солнечная панель с литий-ионной батареей. Рабочая температура +10 — +45°С. Номинальное напряжение модуля 9 В, мощность 3 Вт. Производитель — Китай.

Стоимость от 2900 руб.

Feron PS0401

Достоинства:

• в комплект входят 2 лампочки, блок питания и различные кабеля, необходимые для зарядки мобильных устройств;
• компактная, удобно брать в поход или на рыбалку;

Недостатки:

• узкий диапазон рабочей температуры.

NESL AM-SF7

Мобильная компактная складная солнечная система. Состоит из складной панели и накопителя (powerbank). Солнечные батареи вшиты в чехол из плотной синтетической ткани. Панель имеет выход USB, который может использоваться для зарядки небольших мобильных устройств или для подключения накопителя. Температурный режим использования от -20 до +50°С. Эффективность преобразования энергии солнца составляет более 17%. Срок службы может достигать 20 лет. Производитель — Китай.

Стоимость от 3990 руб.

NESL AM-SF7

Достоинства:

• емкость накопителя 6000 мАч;
• в комплект входит шнур для телефонов с разными разъемами;
• идеально подходит для отдыха в местах лишенных источников энергии.

Недостатки:

• powerbank не может одновременно заряжаться от солнечных батарей и питать какое-либо устройство.

Solar Pack SW-H05

Данная модель представляет собой переносное зарядное устройство. Эта солнечная панель, по заявлениям производителя, обладает высокой производительностью и эффективностью в размере 18,5%. Выход USB 5 позволяет заряжать различные телефоны, видео и фотокамеры, iPhone, IPOD и др.

Стоимость: от 1300 руб.

Solar Pack SW-H05

Достоинства:

• компактная;
• стильная;
• удобно использовать на отдыхе на природе.

Недостатки:

• очень мало информации о данном продукте в сети.

TOPRAY Solar TPS-102-15

Портативная солнечная батарея на основе тонкопленочной технологии. Фотоэлементы поглощают энергию солнца не только от прямых лучей, но и от рассеянного излучения в пасмурную погоду. Батарея заключена в прочный алюминиевый корпус, а снаружи закрыта двойным ударопрочным стеклом. Данная модель ориентирована на зарядку аккумуляторов (12 В), а также на питание бытовых электроприборов. Производитель: Китай.

Стоимость: от 4680 руб.

TOPRAY Solar TPS-102-15

Достоинства:

• минимальные потери мощности при нагревании;
• в комплекте аккумуляторные зажимы, переходники.

Недостатки:

• не выявлено.

Сопоставление технических характеристик рассмотренных моделей

МодельНоминальное напряжение, ВНоминальная мощность, ВтКПДГабариты, ммВес, кгDelta SM 150-12 P1215017,121485х668х3511,6Exmork ФСМ-100П1210017,31000х670х358,8TOPRAY 100 ватт 12В12100201100х570х2,52,2Feron PS0303 150W17,6150171340х780х35, в сложенном виде 664х758х7515,1Delta SM 200-12 P1220015,51330х990х3516,4SOLAR.BATTERY 30W1230540х430х1505,6BioLite SolarPanel 55257х208х240,34Feron PS040193220х135х170,9NESL AM-SF75717250х480, в сложенном состоянии 25х17х10,44Solar Pack SW-H055518,5227х196х100,12TOPRAY Solar TPS-102-151215970х340х205,5

Сравнение представленных моделей

Рассмотрим характеристики представленных моделей в таблице ниже.

МодельТипНапряжение (В)Номинальная мощность (ВТ)Срок службы (лет)Цена (руб)Delta SM — 150- 12Pкремниевая поликристаллическая1215010от 5950 от 7580Delta SM 200 — 12Pкремниевая поликристаллическая1220010от 8600 до 10980Exmork ФСМ — 100Пкремниевая поликристаллическая1210010от 4000 до 8600TOPRAY 100 ватт 12Вкремниевая монокристаллическая1210020от 9960 до 11560Feron PS 0303 150Wпленочная17,61503от 18700 до 19770

Часто спрашивают

Солнечные батареи во время эксплуатации деградируют. На какой промежуток времени они рассчитаны?

Батареи класса качества А (GradeA), как правило, получают гарантию на 15-25 лет. За это время снижение показателей от номинальных не превышает 20%.

Как можно добиться стабильной отдачи от монокристаллических панелей в Средней полосе?

Инсоляция в этих регионах не способствует эффективной работе монокристаллических батарей. Несколько улучшить положение можно за счет поворотных устройств слежения за светилом, но их реализация существенно удорожает установку в целом.

Обязательно ли чистить/мыть панели?

Не обязательно, большинство производителей говорят, что для нормальной работы достаточно природных осадков, смывающих пыль. Однако несколько раз в сезон обдать водой из шланга будет не лишним. Конечно же, обязательно убирать снег зимой после снегопадов.

Возможно ли использовать в российских условиях солнечные батареи как единственный источник энергии, или следует дублировать его сетью?

При правильном расчете количества панелей и дополнительного оборудования (аккумуляторов, инвертора) солнечная электростанция вполне справится с электроснабжением дома без дублирующих источников.

На рынке сегодня множество предложений разных компаний. Чьи солнечные батареи покупать?

Большинство мелких производителей используют модули компаний, входящих в ТОП 10. Репутацию же производителя легко проверить на сайте Калифорнийской (https://gosolarcalifornia.org/equipment/pv_modules.php) или Европейской TUV (https://www.tuev-sued.de/industry_and_consumer_products/certificates) лабораторий.

АКБ

Что касается аккумуляторов, то самыми доступными сейчас являются кислотные. Основным параметром при подборе является емкость, чем она больше у АКБ, тем лучше.

Есть определенные формулы расчета емкости АКБ, по которым определяется, какой она должна быть, чтобы запитать все необходимые электроприборы.

Если данная система не будет использоваться автономно, без накопления энергии и направлена только на экономию, то установка контроллера и аккумуляторов не нужна.

В такой системе выработанная энергия поступает сразу на инвертор, и далее уже расходуется потребителями.

Аморфные кремниевые батареи

Изготавливаются из аморфного (некристаллического) кремния a-Si, путем осаждения на гибкую подложку паров гидрида кремния. В результате образуется добиться стабильного фотоэлектрического эффекта получается уже при толщине пленки в несколько микрон.

Технологический процесс значительно удешевляется за счет минимального количества требующегося кремниевого сырья, сниженных требований к его чистоте, отсутствию сложных операций, таких как выращивание кристалла и его порезка.

Эффективность преобразования составляет порядка 8-11%, стоимость генерации лежит в пределах 0.5-0.7% за 1 Вт. Главный недостаток таких батарей — низкий КПД преобразования, что требует значительной площади для обеспечения необходимой мощности. Однако он с лихвой компенсируется возможностью установки на любые поверхности — гибкая подложка не требует ровных оснований и специальных конструкций для монтажа.

Кроме того, современные полиморфные модули могут работать с инфракрасным диапазоном, что существенно уменьшает потери эффективности при рассеянном освещении. В результате на долю аморфных элементов сегодня приходится порядка 10% мирового рынка.

Тип

Выбирают вид солнечной панели из условий инсоляции (количества солнечных дней, интенсивности излучения):

• Так, монокристаллические кремниевые батареи вполне подойдут для установки в южных регионах.
• В Средней полосе и на других российских территориях оптимальным вариантом будут поликристаллические панели, хорошо зарекомендовавшие себя в условиях рассеянного освещения.
• В северных широтах следует обратить более пристальное внимание на аморфные модули, которые дают создать значительную площадь батареи без дополнительных монтажных работ.

Внимания требует и категория качества. В маркировке батарей этот параметр указывается как Grade A, B или C. При прочих равных следует отдать предпочтение изделиям Grade A — они прослужат 20-30 лет при незначительной (не более 20%) деградации.

Более низкие категории качества присваиваются продукции по итогам заводских испытаний, которые выявляют отклонение от номинальных параметров не более 5% (Grade B) и 30% (Grade C) в процессе эксплуатации.

Выбор аккумуляторов и контроллера

Аккумуляторы и контроллер тоже являются необходимыми элементами, которые играют роль в удачном выборе гелиоустановки в целом. К панелям нужно подобрать несколько подходящих аккумуляторных батарей, которые будут обеспечивать автономность их работы в случае форс-мажорных обстоятельств. АКБ нужны и для того, чтобы установка работала и в пасмурную погоду, и в ночное время.

Что касается контроллера, его функция заключается в том, чтобы аккумуляторы работали исправно. Если солнечная установка снабжена хорошим контроллером, АКБ будут работать долго и продуктивно. Различают два вида контроллеров: МРРТ и ШИМ. ШИМ-контроллер стоит дешевле, но способен освоить только 80% той энергии, которая накопилась. МРРТ- контроллер использует накопленный заряд на 100%. Именно поэтому рекомендуется останавливать свой выбор именно на нем, несмотря на то, что стоит он в 2-3 раза дороже, чем ШИМ- контроллер.

Правильный выбор солнечных батарей зависит от многих факторов. Недостаточно приобрести дорогие панели высокого качества. Нужно тщательно продумать сборку системы в целом, акцентируя внимание на качество каждого ее звена и исходя из необходимых расчетов мощности. Если все сделано правильно, гелиоустановка будет служить долго и окупит все расходы в течение ближайшего времени.

Поликристаллические кремниевые элементы

Поликристаллические кремниевые элементы

В поликристаллических батареях элемент включает множество кристаллов с хаотической ориентацией оптических осей. Для их производства не требуется сырье с высокой степенью очистки — могут использоваться вторичные источники (в частности, переработанные кремниевые батареи), отходы металлургического производства.

В результате стоимость изготовления значительно снижается. Однако при этом уменьшается и эффективность преобразования — лучшие образцы демонстрируют эффективность на уровне 15-18%.

Мнение эксперта

Гребнев Вадим Савельевич

Монтажник отопительных систем

Такие показатели позволили потеснить на рынке монокристаллические панели. В настоящее время на долю поликристаллов приходится более 53% продаж кремниевых батарей, против немногим более 30% у монокристаллических.

Внешне поликристаллические представляют собой правильной формы прямоугольные пластины насыщенного синего цвета. Стоимость генерации «синих» панелей составляет около 0.7-0.9: за 1 Вт. При этом они демонстрируют значительно меньшее снижение при рассеянном освещении и падении света под углами, отличными от 90 градусов.

Новый мировой рекорд: эффективность солнечных батарей повысили до 29,15%

Научно-исследовательская группа Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) описала в журнале Science разработку тандемного солнечного элемента из перовскита и кремния. Его КПД составил 29,15%. На текущий момент — это новый мировой рекорд. Предыдущие показатели КПД были в районе 28%. Исследователи планируют довести эффективность тандемного солнечного элемента до 30% и даже превысить этот показатель. Для солнечных элементов базовым материалом является кремний, а разработки с использованием перовскита (титаната кальция) ведутся параллельно. Ученые думают, что возможности перовскита еще не раскрыты и используя оба материала, они получают прирост эффективности.

Солнечные элементы, состоящие из двух полупроводников с различной шириной запрещенной зоны, способны демонстрировать высокую эффективность по сравнению с отдельными элементами, так как тандемные элементы полнее используют солнечный спектр. В частности, обычные кремниевые солнечные элементы главным образом эффективно преобразуют в электрическую энергию инфракрасную часть солнечного спектра, в то время как соединения перовскита могут эффективно преобразовывать видимую часть спектра, повышая КРД тандема. Использование перовскита и кремния не увеличивает стоимость солнечных панелей.

Источник: https://technotruth.ru/dlya-byta/luchshie-solnechnye-paneli.html