Какие солнечные батареи бывают
В зависимости от мощности существуют: маломощные для зарядки телефонов и другой негабаритной техники; универсальные и более мощные, объединяемые в комплекты электростанций для преобразования энергии солнца в электроэнергию.
В промышленности и дома применяют солнечные батареи и коллекторы - нагревательную установку, работающую при низких температурах.Их задача - обеспечение домов и производственных помещений горячим водоснабжением. Мощность зависит от его полезной площади. Чем больше коллектор, тем более мощной является установка.
Преимуществом является высокий коэффициент полезного действия. Также они могут нагревать воду до температуры 100-200°С.
Их можно разделить на три типа: вакуумные, плоские и коллекторы-концентраторы.
Вакуумные - набор трубок. Они чем-то похожи на привычный нам термос своим видом. У них есть наружная стеклянная колба, внутри которой находится трубка. Вода проходит по трубке и нагревается с помощью излучения, которое было поглощено абсорбером.
Плоские представляют собой конструкцию из трёх элементов: абсорбер, поглощающий лучи, прозрачное покрытие (чаще всего берётся закаленное стекло) и изолирующий слой. Такой вид может нагреть воду до 200°С.
Коллектор-концентратор. Здесь для поглощения используется зеркальная поверхность. Она фокусирует свет с большей на меньшую поверхность. Все концентраторы оборудованы особыми поворотными устройствами, которые следят за солнцем и улавливают наибольшее количество в течение дня.
Коллекторы-концентраторы нагревают до очень высоких температур. Однако у них есть и недостатки. Они работают только в ясный день. При туманной погоде их работа затруднена. Целесообразно применение в жарких странах, где преобладают безоблачные дни. Поэтому чаще всего их используют в промышленности.
Все батареи работают по принципу преобразователя.
Принцип очень прост: в качестве основного элемента здесь используется полупроводник, которые преобразует энергию в электрическую. Когда соединяют между собой несколько преобразователей, получается батарея.
Кремниевые очень распространены. В качестве полупроводника недорогой, износоустойчивый материал – кремний, обладающий хорошей производительностью. Выделяют три подвида: монокристаллические, поликристаллические и аморфные.
Монокристаллические изготавливаются из кремния, который прошёл специальную очистку. Поэтому такой модуль стоит больше, чем остальные на его основе. Внешне представляет собой подобие силиконовых сот, металл расплющен в них до состояния тончайших пластин. Она при работе показывает отличный коэффициент 20%. Кроме того, она способна хорошо улавливать, а значит, эффективна в пасмурную погоду.
Основой поликристаллической является кремниевый расплав, который формируется затем в поликристаллы. Технология производства стоит меньше, чем моно. Однако и КПД здесь несколько ниже, порядка 18%.
Аморфные относят как к типу кремниевых, так и к тонкопленочным. Ведь изготовлены они из кремниеводорода, который при испарении наносят на тонкую подложку, сверху есть защитное покрытие. У нее имеются плюсы: стоимость, простота в использовании, доступность и т.д.
В тонкопленочных полупроводником служат разнообразные элементы. Активно применяют кадмий, открытый учеными в 70-х гг. прошлого века. Также медь, теллурид кадмия, галлий, селенид и другие соединения. Технология изготовления таких панелей проста и достаточно недорога: на тонкую полимерную подложку распыляют полупроводниковые соединения. Сверху их обязательно покрывают защитным слоем. КПД тонкопленочных составляет порядка 5%, но они компенсируют это своей неприхотливостью в использовании. Такие панели можно использовать практически везде. Ими можно заряжать планшет, ноутбук, сотовый телефон. Их берут с собой в походы, в горы, в кругосветные путешествия. Выделяется особый подвид: гибкие модули. Их можно размещать практически везде, они ударопрочны и надежды в применении. Также они могут генерировать энергию, как от прямых солнечных лучей, так и от рассеянного света.
Сравнительно недавно появилась новинка - двухсторонние модули на основе монокристаллического кремния, которые способны улавливать свет, как с тыльной, так и с обратной, лицевой стороны. Их преимущества: безрамочное строение, устойчивы к деградации, зарекомендовали себя в сложных погодных условиях. Т.к. в таких панелях имеется две рабочих поверхности, то и КПД их увеличивается на 10-30%.
