Как работает солнечная батарея?

Фотовольтаика (сокращенно PV) – самый прямой способ конвертирования иррадиации солнца в электричество, который основан на фотоэлектрическом эффекте.

Полупроводники пропускают через себя электрический ток, когда на него попадают лучи солнца. Этот процесс и называют «фотоэлектрическим эффектом». Когда фотоны достигают поверхности полупроводника, его ячейки поглощают энергию фотона, которая переходит к электронам и заставляет их уходить со своих орбит, вызывая электрический ток. Для практического применения ячейки «упаковывают» в модуль - определенное количество ячеек из кристаллического кремния, соединенных в серии. Благодаря такому соединению, напряжение модуля больше, чем у одной ячейки. Сейчас коэффициент преобразования у ячейки от 16% до 22%, но непосредственно эффективность модуля ниже. Лучшая лабораторная эффективность, достигнутая кристаллическим кремнием, составляет 25%, что является теоретическим пределом для ячеек такого типа. Подробнее о строении и принципах работы солнечной батареи, смотрите статью.

Какие панели лучше – монокристаллические или поликристаллические?

Визуально отличить солнечные батареи из монокристаллического кремния от поликристаллических легко. Монокристаллические панели состоят из ячеек, с закругленными или срезанными уголками. Поликристаллические ячейки квадратные. Монокристаллическая ячейка имеет однородную структуру - в качестве сырья для них используют кремний высокого качества. Сырьем для поликристаллических ячеек служит как чистый кремний, так и продукты переработки отработанных батарей. Солнечные батареи из монокристаллических фотоэлементов имеют более высокую эффективность. Для серийных устройств значения этого показателя - 22% для монокристаллических ячеек и 18% для поликристаллических. Это влияет на количество энергии, которое Вы можете получить с 1 кв.м солнечной панели того или иного типа одинаковой мощности. В пасмурную погоду монокристаллические панели имеют лучшую производительность. Более чистое сырье обуславливает их более высокую цену.

Можно сделать вывод, что при наличии большой свободной площади и большой необходимой мощности станции – лучше купить поликристаллические модули. В условиях экономии пространства и в регионах с более низкой инсоляцией монокристаллические панели – отличный выбор. Компания GWS-Energy является официальным дистрибьютором компании Yingli Solar в России и представляет на рынке монокристаллические батареи Panda и поликристаллические высокоэффективные солнечные батареи.

Где применяются солнечные батареи?

Солнечные батареи могут быть использованы как в частных домах и удаленных от сети объектах, так на и предприятиях и в промышленном производстве электроэнергии. Развивается такая область применения, как интегрированные в конструкцию солнечные батареи. Чаще всего в таком ключе применяются двусторонние солнечные модули.

Какие испытания проходят панели?

Yingliимеет много сертификатов: TUV, UL, MCS (Англия), JET (Япония), CQC (Китай), CGC (Китай), Inmetro (Бразилия), CEC (Австралия), VDE (Германия), NOM (Мексика), NRE (Корея), CSTB (Франция) и т.д. Большинство этих сертификатов отвечает международным стандартам: IEC 61215, IEC 61730 и UL 1703. Перечень тестов на соответствие этим стандартам очень длинный: от осмотра до испытаний на подверженность воздействие высоких температур при высокой влажности.

Сколько киловатт я получу с 1 панели?

Выработка солнечных батарей зависит от региона установки и ориентации по сторонам света. Имеет значение угол, под которым установлена панель. В московском регионе одна солнечная батарея мощностью 275 Вт имеет среднесуточную выработку примерно 0,8 кВтч в сутки. Для Алматы этот показатель примерно на 43% выше. Для Ташкента – на 50%. 

Виды солнечные электростанций

Солнечные электростанции делятся на автономные, сетевые и гибридные.

Автономные системы без доступа к центральной сети предназначены для удаленных объектов. Они могут прямыми – то есть питать непосредственно нагрузку постоянного или переменного тока, в них не предусмотрены аккумуляторы. Но чаще всего автономные системы включают в себя аккумуляторы, которые питают потребителей в ночное время и при длительном отсутствии солнца днем.

Сетевые электростанции подключаются к сети электропитания. Они не имеют в своем составе аккумуляторов, что означает, что при отсутствии солнца потребители будут получать энергию от сети. Эти системы прекрасно подходят для применения в офисах и на предприятиях, которые работают в дневное время. Следует учесть, что сетевая станция работает только при наличии сети. Когда центральное электропитание отключается, сетевой инвертор отключает станцию. Это делается для того, чтобы защитить работников энергосетей от поражения электрическим током, который может подаваться в сеть солнечной электростанцией.

Гибридная система сочетает плюсы сетевой и автономной электростанции. Ее выгодно использовать на объектах, где есть сеть, но случаются ее отключения. К гибридному инвертору можно подключить банк аккумуляторов, который может быть меньше, чем в автономной станции (за счет этого она будет дешевле). Также этот инвертор подключается к сети. Он имеет функции, позволяющие подмешивать энергию из сети в поток энергии от солнечных батарей, обеспечивает большую гибкость. Приоритет, конечно, остается за солнечной энергией. Такая система в общем случае более стабильна.

Можно ли отапливать дом с помощью солнечных батарей?

Солнечные батареи производят энергию в течение светового дня, длина которого зависит от широты местности, где они установлены, и от времени года. В наших широтах зимой – именно тогда, когда отопление так необходимо – солнечный день заметно сокращается. Поэтому для того, чтобы отопить дом от электрического котла, и тем более, чтобы сделать работу такого котла независимой от электросетей, потребуется немалое количество солнечных батарей. Кроме того, это количество солнечных батарей летом будет производить примерно втрое больше энергии, чем нужно. Такой переизбыток летом, особенно в ситуации автономного решения без возможности продать электроэнергию в сеть, существенно удлиняет срок окупаемости станции. Тем не менее для котла малой мощности такое решение может быть рентабельным. Кроме того, для нагрева воды существуют солнечные коллекторы, которые достаточно эффективны.