Тонкопленочные солнечные батареи

Тонкопленочные батареи используют в разных областях: для частных солнечных электростанций и промышленных гелиоустановок.

Они делятся на 2 вида:

• кремниевые
• тонкопленочные

Разница состоит в материале, из которого они изготовлены. Основным сырьём для производства первого является кремний. И они занимают большую часть международного рынка альтернативной энергетики.

Однако технологии совершенствуются. Специалисты сходятся во мнении, что будущее за тонкопленочными модулями, которые стоят значительно меньше.

Принцип работы не отличается от других. Также главная роль принадлежит фотоэлектрическим элементам, выполняющим работу полупроводника. Но у этого вида фотоэлементы состоят не из кремния, а из других материалов. Это:

• теллурид кадмия,
• медь,
• галлий,
• индий,
• селенид,
• аморфный кремний,
• либо органические элементы.

Технология производства: на тонкую (обычно полимерную) подложку распыляют полупроводниковые соединения на основе элементов. Сверху их покрывают защитным слоем.

КПД сегодня в среднем 5%, однако, модули на основе меди-галлия-индия достигают КПД порядка 20%. 

Преимущества

Одна из разновидностей – «гибкие» панели.

Гибкость

Малая толщина (менее 1 мкм) и хорошая гибкость. Благодаря этому можно размещать на любых поверхностях, даже сильно искривленных.

Солнечные модули способны хорошо поглощать рассеянный свет, что повышает их суммарную выработку электроэнергии на 10-12% при использовании в больших гелио-станциях по сравнению с другими, обладающими идентичными характеристиками.

Легкость

Гибкие модули имеют малый вес. Поэтому при монтаже не возникает каких-либо затруднений. Некоторые обладают полупрозрачностью. А значит, их можно устанавливать даже на стекла домов, автомобилей и т.д. При этом часть света будет проникать внутрь, а часть – преобразовываться в электроэнергию.

Ударопрочность

Они ударопрочны и выдерживают практически любые погодные условия. Ничего не произойдёт во время града, сильного дождя и снегопада. Гибкие выдержат и удар об землю.

Кроме этого панели из тонкой пленки хорошо зарекомендовали себя при работе в странах с жарким климатом, они способны выдерживать большие температуры, не снижая своей эффективности.

Эстетичность

Еще одно немаловажное достоинство – они имеют прекрасный вид. Ими можно украсить крышу или любую другую поверхность, заделать все имеющиеся неровности и шероховатости.

Они эффективно работают и в крупных энергосистемах, имеющих мощность 10-15 кВт. Они экологичны и просты в эксплуатации.

И для многих главное их достоинство в стоимости. Сегодня цена на аморфные батареи начинается от 6 тыс. руб. Импортные на основе меди, индия, галлия стоят порядка 13 тыс. руб.

Недостатки

Для выработки определенной мощности вам потребуется установить данный вид на большую площадь, чем тех же кристаллических. Кроме этого, они могут при очень высоких температурах нагреваться и снижать уровень КПД. Также для их эффективной работы в крупных гелиостанциях требуется покупка и установка высоковольтных инверторов и контроллеров.

Меньший срок службы

Тонкопленочные пока уступают батареям из кристаллов. В среднем они служат порядка 20-25 лет. Но если первое поколение имело срок всего 8 лет, то третье поколение уже достигло 20-23 лет. За годы службы (порядка 15-20 лет) эффективность падает в среднем на 40%.

Где применяют? В походных условиях (их легко установить на крыше палатки, небольшой лодке и т.д.), можно зарядить телефон, ноутбук, фонарик, приготовить еду и сделать другие необходимые вещи с помощью электричества. Также успешно применяют для установки на частных домах. 

Активно используют их и в жару, и в мощных гелиостанциях. Также они применяются в тех местах, где встречается повышенная пыльность с преобладанием в атмосфере множества инородных частиц.

Для продления службы необходимо придерживаться простых правил:

• следует несколько раз в год проводить очистку поверхности от скопления пыли, грязи, мусора. Не следует размещать панели в труднодоступных местах, чтобы облегчить себе процесс уборки.
• зимой следует очищать от наростов снега, которые не дают правильно работать.
• в некоторых регионах целесообразно будет установить ветрозаградительные конструкции для улучшения эффективности панелей.

Что касается срока окупаемости, в среднем она составляет 7-10 лет в зависимости от интенсивности использования, региона применения, правильности монтажа и других факторов.