Что такое солнечные батареи

Если раньше люди были зависимы от централизованного энергоснабжения, то сейчас у всех есть хорошая альтернатива – солнечные батареи. Такое оборудование идеально для установки в частных домах, дачах, на промышленных объектах. Электростанции стали доступнее по цене и разнообразнее по видам и мощности. В этой публикации мы детальнее рассмотрим принцип работы солнечной батареи, ее виды и преимущества использования в быту и на производстве.

Человечество уже давно задумывалось об использовании неиссякаемой энергии солнца. Первые попытки предпринимались еще в двадцатом веке. Тогда была разработана концепция термальной электростанции. Однако на практике она показывала очень низкую эффективность, ведь концепция подразумевала трансформацию энергии солнца. Проанализировав первую неудачу, ученые пришли к выводу, что необходимо использовать солнечные лучи напрямую. Такой принцип был открыт в 1839 году. Его основал Александр Беккерель. Однако до появления первых полупроводников прошло немало лет. Они были изобретены лишь в 1873 году. Этот год можно назвать началом работы над современными прототипами электростанций.

Если говорить о том, из чего состоит солнечная батарея, то изначально стоит упомянуть фотоэлементы. Их можно назвать маленькими генераторами. Именно они выполняют основную функцию – собирают энергию солнца. Сегодня есть несколько видов солнечных панелей, о которых будет рассказано в следующем разделе. Однако, независимо от вида, современная панель представляет собой основу определенного размера, на которой размещаются вышеупомянутые фотоэлементы. Эти элементы очень хрупкие, поэтому они дополнительно защищаются стеклом и полимерной подложкой.

Однако солнечные панели – это лишь часть всей электростанции. Также в нее входят другие элементы:

  1. Аккумуляторная батарея.
  2. Контролер заряда.
  3. Инвертор.
  4. Стабилизатор.

Каждый из перечисленных устройств выполняет свою функцию. Аккумулятор – накапливает и хранит добытую энергию, контролер – контролирует мощность, подключает и отключает батарею, анализируя уровень заряда. Инвертор называют еще преобразователем. Это оборудование превращает прямой ток в переменный. Благодаря ему электричество можно использовать для бытовых целей. Последней составляющей электростанции является стабилизатор. Он защищает всю систему от скачков напряжения.

солнечнечные батареи на крыше

Какие виды солнечных батарей существуют?

Есть несколько классификационных признаков, по которым все солнечные панели делятся на разные виды:

  1. Тип устройств.
  2. Материал изготовления фотоэлектрического слоя.

По типу устройства выделяют два вида: гибкие и жесткие. Первый тип отличается своей пластичностью. Такую панель можно легко скрутить в трубочку, ничего не повредив. Твердая панель не меняет своей формы. По материалу изготовления есть три вида: аморфные, поликристаллические, монокристаллические.

Солнечные батареи: как это работает на самом деле? | О главной проблеме солнечной энергетики!

Аморфные батареи могут быть гибкими. Они непривередливы к месту установки, но КПД такого устройства очень низкий. Он составляет не более шести процентов. Поликристаллические изделия отличаются низкой ценой. Однако они более эффективны в пасмурную погоду. В очень жаркую погоду их выработка снижается чуть больше чем у монокристаллических модулей.

Если необходим максимальный эффект от электростанции, то следует отдавать предпочтение панелям с монокристаллическими элементами. Уровень их КПД достигает двадцати пяти процентов. Монокристаллические панели являются более дорогими, так как монокристаллический кремний при производстве требует больших энерго и временных затрат.

виды солнечных батарей

Как работает технология

Принцип действия солнечных батарей основан на возможности взаимодействия солнечного света (а это электромагнитное излучение) с веществом. При этом взаимодействии энергия фотонов (световых частиц) передается электронам вещества, то есть, энергия света преобразуется в постоянный электрический ток.

Явление было открыто еще в 19 веке, и получило название фотоэлектрического эффекта (фотоэффекта). Для его возникновения и поддержания необходимы фотоэлектрические преобразователи (фотоэлементы), полупроводники по способу функционирования.

Полупроводник – материал с избытком или недостатком электронов. В полупроводниковом элементе имеется два слоя с разной проводимостью. Слой с лишними электронами играет роль катода, слой с недостатком электронов – анода. В большинстве современных изделий роль полупроводников выполняют кремниевые пластины, обладающие необходимыми полупроводниковыми свойствами.

Схема работы технологии и устройство полупроводника

Отдельные фотоэлементы имеют слишком малую мощность, чтобы питать электроприбор. Поэтому их объединяют в электрическую цепь, которая формирует то, что называют солнечной батареей (или панелью). Устройство имеет следующее строение:

Плюсы и минусы

Энергия солнца относится к альтернативным, возобновляемым источникам, ее использование считается прогрессивным способом энергопотребления. Ее преимущества описывают следующим образом:

Технология, не требующая места

  • Ваши ежемесячные платежи за электроэнергию снижаются (а в идеале исчезают). Степень экономии зависит от размеров установленной системы и объема потребления.
  • Если монтаж системы производится на собственном участке, вам не надо получать разрешение на установку оборудования.
  • Существует возможность заработать, если вы будете производить электроэнергии столько, что сможете продавать ее государству.
  • Затраты на обслуживание остаются весьма низкими.
  • Небольшой вес, беспроблемная эксплуатация, отсутствие шума.
  • Солнечная энергетика – динамическая отрасль, и эффективность солнечных панелей постоянно повышается. Современные модели могут работать даже при сплошной облачности (выработка при этом снижается).

Люди, скептически относящиеся к установке солнечных батарей, оперируют следующими фактами:

Преобразование света в электричество идет и в пасмурную погоду

  • Панели требуют вложения средств, им нужно пространство для установки, а КПД достаточно низкий даже у лучших моделей.
  • Панели могут служить источником энергии лишь днем. Чтобы пользоваться дарами зеленой энергетики круглые сутки, необходим аккумулятор – буферное накопительное устройство, а также инвертор (прибор для преобразования постоянного тока в переменный). «Бесплатную энергию от природы» трудно назвать дешевой.

Смотрите также:
Каталог компаний, что специализируются на электротехнических работах любой сложности

  • Зеленая технология вредит природе не хуже традиционного сжигания любого топлива. Стоит вспомнить особенности производства и, особенно, утилизации панелей и аккумуляторов. Ее экологичность под большим вопросом.
  • Такой источник энергии трудно назвать независимым. Вы не имеете точек пересечения с государственными сетями, но не сможете обойтись без компаний, занимающихся обслуживанием, ремонтом систем, продажей комплектующих.
  • Не всегда можно выйти на окупаемость системы, чаще технология оказывается убыточной. Дело в невнимательном подборе панелей, низкой производительности, неподходящих климатических условиях.

Краткая история появления и распространения гелиобатарей

Предпосылкой современных солярных электростанций научный мир считает открытие французского физика Александра Эдмона Беккереля: в 1842 году он установил, что солнечный свет возможно преобразовывать в электрическую энергию. Вслед за ним изобретатель Чарльз Фриттс провел череду успешных опытов: ученый задействовал элемент селен для перехода света в электричество. Что касается прототипов солнечных батарей-панелей, их впервые представил фотохимик Джакомо Луиджи Чамичан (Италия).

О производстве гелиопанелей в промышленных масштабах впервые заявила 25 апреля 1948 американская корпорация Bell Laboratories. Над проектом работала талантливая тройка из Дэрила Чапина, Кельвина Соулзера Фуллера, Геральда Пирсона. Эффективность созданной ими солярной установки была не выше 6 %, однако Изобретение могло питать энергией солнце радиопередатчик и игрушечное чертово колесо.

Индустрия солнечной энергетики при этом продолжала активно развиваться: 17 марта 1958 Соединенные Штаты запустили в Космос спутник «Авангард-1», работающий на гелиобатарее. Чуть позже, 15 мая 1958, Советский Союз заявил об успешном пуске аппарата «Спутник-3», также функционирующего на солнечных панелях.

Четыре вида солнечных батарей-панелей

Все существующие установки для преобразования солнечной энергии в постоянный и переменный ток разделяются на три типа, в зависимости от сорта используемого для производства пластин фотоэлементов кремния. Помимо них, выделяются инновационные прозрачные батареи.

Четыре вида солнечных батарей-панелей: Монокристаллические батареи

Монокристаллические

Дают максимальный эффект, особенно при солнечной погоде — в таких условиях КПД доходит до 25 %. Однако это и самые дорогие гелиопанели.

  • самый высокий КПД — 22 %;
  • самые компактные среди разновидностей аналогичной мощности;
  • служат до 25 лет.
  • высокая стоимость;
  • чувствительная к загрязнениям поверхность.

Четыре вида солнечных батарей-панелей: Поликристаллические батареи

Поликристаллические

Самые экономичные, отличаются большей эффективностью в пасмурные дни. Однако имейте в виду, что устройство не обладает миниатюрными размерами.

  • КПД (коэффициент полезного действия) до 18 %;
  • минимальное число бракованных изделий;
  • стоимость на 10 % ниже, чем на монокристаллы.
  • сравнительно большие размеры;
  • чувствительны к высоким температурам — снижается КПД.

Четыре вида солнечных батарей-панелей: Аморфные батареи

Аморфные

Гибкие и пластичные — можно даже скрутить в трубочку, не нанося повреждений. Непривередливы к локации установки, однако КПД (коэффициент полезного действия) таких устройств — не более 6 %. Среди других особенностей инновационные установки из аморфного кремния выделяются высоким качеством, компактными размерами — из-за отсутствия кремниевых ячеек и пленок.

Данный тип гелиопанелей одинаково хорошо подходит для пасмурной погоды, рассеянного слабого света, жаркого климата или недостаточной освещенности. Аморфные установки выбирают не только жители регионов со слабой активностью Солнца и коротким световым днем, но и владельцы домов, где установка модуля возможна лишь на северной или теневой стороне.

  • эстетичный дизайн;
  • низкая цена;
  • при высокой температуре повышается КПД;
  • отличные показатели при рассеянном свете;
  • работает без деградации до 20 лет.
  • сравнительно небольшая мощность — до 160 Вт;
  • занимают больше площади — для повышения мощности приходится размещать больше батарей.

Четыре вида солнечных батарей-панелей: Прозрачные батареи

Прозрачные

Прозрачность возможна из-за использования тонкой пленки аморфного кремния и прозрачной кремниевой микро-пленки, наносимой на стеклянное основание. Это позволяет использовать гелиопанели для остекления, производства окон, ограждений, рекламных баннеров. На рынке есть модели разного цвета, разной прочности.

  • низкая стоимость;
  • эстетичный внешний вид;
  • возможность использования при остеклении зданий;
  • элемент дизайна и архитектуры.
  • очень невысокий КПД.

Чтобы одиночные установки давали больше мощности, уже на месте умельцы собирают отдельные панели в комплексы — фотоэлектрические солярные модули.

Принцип работы гелиобатареи простыми словами

НАШИ СЕРТИФИКАТЫ

На всю продукцию и батареи, и инверторы у нас есть необходимые сертификаты, которые можно посмотреть в разделе документы. На солнечные батареи гарантийный срок 25 лет.

Для того, чтобы купить солнечные батареи, вы можете связаться с нами любым удобным для вас способом: по многоканальному телефону 8800-500-06-12, воспользовавшись онлайн чатом в правом нижнем углу сайта. Или сделать заказ самостоятельно на сайте, добавив товар в корзину и следуя инструкции.

Разновидности

Существуют разные установки, однако принцип работы солнечных батарей у них схожий. Выделяют такие типы устройств:

  1. Жесткие . В основном выполняются из кристаллического кремния, реже из аморфного.
  2. Гибкие или тонкопленочные . Бывают аморфные и кристаллические, на базе теллурида кадмия.
  3. Односторонние – традиционные модули, поглощающие свет только одной стороной.
  4. Двусторонние – поглощают свет обеими сторонами.

Тонкости, важные для выбора

Выбор фотоэлектрического модуля зависит от нескольких ключевых критериев, которые следует учитывать при планировании и установке солнечной энергетической системы:

  • тип панели – монокристаллические, поликристаллические и аморфные;
  • размер и мощность – размер панели определяет, сколько энергии она может генерировать;
  • технические характеристики – включают в себя температурный коэффициент, коэффициент усиления света (LID).

Зная, что такое солнечные батареи и как они работают, можно сделать вывод, что это эффективное решение для генерации электроэнергии из солнечного излучения. Солнечные панели позволяют использовать бесплатный и бесконечный источник энергии (Солнце) для питания различных устройств и систем.

Важно учитывать такие факторы, как расположение, ориентация и обслуживание батареи, чтобы максимизировать ее эффективность и долговечность. Солнечные установки играют ключевую роль в переходе к устойчивой энергетике, а также уменьшают зависимость человечества от ископаемого топлива, снижая тем самым негативное воздействие на окружающую среду.

Каталог товаров

Солнечные электростанции

Солнечные электростанции

  • Автономные
  • Гибридные
  • Сетевые
  • Для водного транспорта
  • На 1 кВт
  • На 2 кВт
  • На 3 кВт
  • На 5 кВт
  • На 10 кВт
  • На 15 кВт
  • На 20 кВт
  • На 30 кВт

Солнечные панели

Солнечные панели

  • Солнечные панели на крышу
  • Солнечные панели для дома
  • Гибкие солнечные панели
  • Монокристаллические солнечные панели
  • Поликристаллические солнечные панели
  • Мобильные солнечные батареи

Контроллеры заряда

Контроллеры заряда

  • MPPT
  • PWM
  • Доп. оборудование для контроллеров

Инверторы

Инверторы

  • Автономные
  • Гибридные
  • Сетевые
  • Доп. оборудование для инверторов

АКБ для альтернативной энергетики

АКБ для альтернативной энергетики

  • Технология GEL
  • Технология AGM
  • Технология Carbon
  • Технология LiFePO4
  • Доп. оборудование для аккумуляторов

АКБ для транспорта

АКБ для транспорта

  • Мототехника
  • Легковые
  • Грузовики и автобусы
  • Тяговые
  • Для водного транспорта

Комплектующие и крепления

Комплектующие и крепления

  • Коннекторы
  • Крепления
  • Комплекты крепления для солнечных батарей
  • Соединительные провода
  • Перемычки для АКБ
  • Кабель для солнечных батарей.

Солнечное отопление и ГВС

Солнечное отопление и ГВС

  • Солнечные коллекторы
  • Насосы и насосные станции
  • Тепловые коллекторы
  • Расширительные баки
  • Воздухоотводчики и клапаны

Электропастухи

Электропастухи

  • Готовые комплекты электропастухов
  • Комплектующие для электропастуха
  • Генераторы импульсов

Освещение

Освещение

  • Светильники 12/24
  • Новогоднее освещение
  • Фасадные светильники
  • Светильники на солнечной батарее
  • Консольные светильники
  • Садово-парковые светильники
  • Кронштейны
  • Опоры садово-парковые

Кабель

Кабель

  • Кабель ВВГ
  • Кабель солнечный (одножильный)

Опоры

Опоры

  • Граненые силовые опоры
  • Опоры освещения СФГ
  • Опоры освещения СПГ
  • Опоры освещения ОГС
  • Опоры освещения ОГКСф
  • Граненые несиловые опоры
    • Опоры освещения ОНО
    • Опоры освещения ОГК
    • Опоры освещения НФГ
    • Опоры освещения НПГ
    • Вся представленная на сайте информация, касающаяся технических характеристик, наличия на складе, стоимости товаров, носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437(2) Гражданского кодекса РФ. Технические характеристики (спецификация) и комплект поставки товара могут быть изменены продавцом без предварительного уведомления.

      8 (495) 128-03-11 8 (800) 511-36-50 Заказать звонок [email protected] Пн-Пт: 9:00-18:00
      Мы в соц.сетях

      Картой онлайн ( - 1% к заказу)НаличныеОплата по счетуКупить в рассрочку на 6 месяцев - «Тинькофф Банк»

      Информация

      • Способы доставки
      • Способы оплаты
      • Гарантии
      • Статьи
      • Вопрос Источники»]
        • https://al-energy.ru/blog/post/solnechnye-batarei-sfera-primeneniya-i-princip-raboty-oborudovaniya
        • https://m-strana.ru/articles/printsip-raboty-solnechnoy-batarei/
        • https://lindeal.com/trends/solnechnye-batarei-paneli-chto-ehto-takoe-ispolzovanie-plyusy-i-minusy-ceny-i-mirovye-proizvoditeli
        • https://pv-sys.ru/blog/chto-takoe-solnechnaya-batareya-panel-ili-modul
        • https://energo-souz.ru/articles/printsip-raboty-solnechnoy-batarei/
        • https://m-strana.ru/articles/printsip-raboty-solnechnoy-batarei/
        • https://lampaexpert.ru/alternativnye-istochniki/kak-vybrat-solnechnye-batarei-dlya-doma

        [/spoiler]

      Оцените статью
      TutShema
      Добавить комментарий