КПД солнечных батарей


КПД солнечных батарей
Вы уже знаете о преимуществах модульных зданий КОНВЕЙТ?
Выбрать здание

Продуктивность работы солнечных батарей напрямую зависит от чистоты самих пластин, используемых для производства. Не менее важна и структура панели - монокристаллическая или поликристаллическая. Все производители солнечных батарей направляют все свои усилия на повышение КПД, чтобы максимально удешевить электроэнергию.

Для начала стоит рассмотреть общий диапазон эффективности солнечных панелей, ориентируясь на типы элементов и технологию производства.

Как уже сказано ранее, батареи могут быть монокристаллические или поликристаллические. Отличаются они по технологии выращивания кристаллов фотоэлементов. В монокристалических фотоэлементах более однородная стрктура, кристалы одинаково ореинтированы, поэтому КПД у них выше. Только в целом сама солнечная панель получается с меньшим КПД чем поли- или мульти кристалы. Это из за формы самих фотоэлементов. Фотоэлементы монокристалические производятся скругленными углами и солнечная панель, с такой же мощностью как и поликристалы, получается больших размеров  

Коэффициент полезного действия солнечной батареи из монокристаллического кремния находится в диапазон от 14 до 16 процентов. Обычно он составляет примерно 15%, но многое зависит и от качества самого кремния. Между производителями солнечных батарей на основе кремния идёт постоянная борьба: одни повышают качество материала, а другие выпускают свои изделия в огромном количестве.Поликристаллические солнечные панели несколько дешевле монокристаллических, а их КПД находится в пределах 14-17%. 

Основные перспективы с точки зрения производителей фотоэлементов возлагаются на CIGS-батареи, в основе которых используется медь, идий, галлий, сульфиды. Фотоэлементы с такой технологией нашли себе применение в космической отрасли. Все спутники, МКС, работают на солнечных фотоэлементах по этой технологии. КПД здесь достигает 49%. В земном применении эти технологии считаются повышенной опасности. Например соединение арсенида галия - это мышьяк, сильнейший яд.

Не менее перспективны в плане повышения эффективности и кадмий-теллуровые батареи (Cd-Te). Большинство современных компаний-производителей сконцентрировали свою деятельность именно на изготовлении вышеперечисленных фотоэлементов, и им удалось увеличить эффективность своих изделий на 19%! Такое повышение эффективности работы стало возможно, благодаря использованию нескольких методов, в числе которых и применение специальных отражающих поверхностей, способных захватить больше света, вне зависимости от угла установки.

Эффективность работы солнечных батарей может быть обоснована не только применяемыми материалами, но и габаритными размерами: чем выше КПД, тем меньше площадь светоулавливающей поверхности.

Средний процент эффективности может показаться довольно низким, но изменив дополнительное оборудование во время установки, можно покрыть все потребности в электроэнергии.

Существует множество факторов, способных повлиять на коэффициент полезного действия солнечных батарей. Среди них стоит выделить:

Ориентация поверхности при установке

В идеале гелиобатарея должна устанавливаться на солнечной (южной) стороне крыши, но качество дизайна способно компенсировать погрешности направления.

Угол установки

Угол наклона может существенно повлиять на количество получаемых солнечных лучей за день. В крупных компаниях гелиополя оснащены системами солнечного слежения, которые подбирают оптимальный угол наклона, но такие системы практически не используются в жилых помещениях.

Температура

При эксплуатации солнечных батарей их температура неизбежно повышается. Поэтому, при установке фотопанели должны устанавливаться несколько выше уровня крыши для циркуляции воздуха.

Тень

Недостаточно освещение панелей существенно снижает энергоэффективность. Перед непосредственной установкой следует проанализировать несколько раз возможность затенения поверхностей, чтобы избежать потерь КПД.

На промышленных объектах солнечные батареи устанавливаются на высоте около 80 сантиметров на специальные сваи. Ряд батарей проходит с востока на запад вдоль дневного движения солнца, и устанавливается под углом в 25 градусов.


Узнать цены и ознакомиться с типовыми проектами модульных зданий КОНВЕЙТ. Возможно производство зданий по индивидуальным проектам.