Güneş panelleri: sınıflandırma + ev panellerine genel bakış

Daha yakın zamanlarda, evler için otonom enerji sistemleri harika görünüyordu. Bugün güvenle hayatımıza giriyorlar. Eğilerek Avrupalılar uzun süredir evlerine elektrik sağlamak için güneş panelleri kullanıyorlar. Rusya'da, bu tür sistemler hala popülerlik kazanıyor. Bu, nispeten yüksek ekipman maliyetinden kaynaklanmaktadır. Bununla birlikte, üretim teknolojileri geliştiriliyor ve cihazların fiyatı giderek düşüyor ve böylece müşteriler için daha erişilebilir hale geliyor. Özel bir ev için hangi paneller seçilir? Hadi doğru yapalım.

Güneş pillerinin prensibi

Güneş ışığını elektriğe dönüştüren cihazlar oldukça basit bir prensipte çalışır. Bunu anlamak için okul fizik kursunu hatırlamanız yeterlidir. Özellikle, p-n kavşağının ne olduğu bilgisini tazeleyin. Işık enerjisini elektrik enerjisine dönüştürebilen kişidir. Bu fenomen, kesilmiş bir transistör ile deneyimi canlı bir şekilde göstermektedir. Işık pn bağlantısına düşer ve ona bağlı voltmetre elektrik akımının önemsiz değerlerini kaydetmeye başlar. Pn bağlantı alanındaki artışla, üretilen elektrik miktarı artacaktır.

Güneş panellerinin çalışma prensibi, ışık enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesine dayanır. Panellerin geniş alanı daha fazla enerji üretmenizi sağlar.

Tüm modern fotovoltaik konvertörler bu prensibi kullanarak çalışır. P-n kavşaklı levhaların nispeten geniş alanı yeterli elektrik elde etmenizi sağlar. Malzemeler ve tasarım sürekli iyileştirilmektedir, çünkü fotoelektrik dönüşüm katsayısının artması, aynı zamanda cihazın verimliliğidir. Güneş pilinin voltaj ve çıkış akımının büyüklüğü doğrudan cihazın harici aydınlatma derecesine bağlıdır.

Fotoelektrik Konvertör Çeşitleri

Modern güneş panellerinin çeşit sayısı on'a yakın. Her varyasyonun kendine özgü özellikleri vardır. Hepsi şartlı olarak iki büyük gruba ayrılabilir - silikon ve polimer film. Her birini daha ayrıntılı olarak ele alalım.

Silikon güneş panelleri

Cihazlar, silikon veya silikon-hidrojen plakalı güneş radyasyonuna maruz kalmanın bir sonucu olarak ortaya çıkan doğru akım üretir. Malzemenin özellikleri, üzerine düşen güneş ışınlarının elektronları atomların yörüngelerinden değiştireceği şekildedir. Serbest bırakılan elektronlar bir elektrik akımı oluşturur.Bu tür cihazlar maksimum verimlilik ile karakterize edilir, ancak üretimi oldukça zordur, bu da onları pahalı hale getirir. Birkaç çeşit silikon pil vardır.

Görünüm # 1 - Monokristalin Dönüştürücüler

Bu tip elemanların ayırt edici bir özelliği, ışığa duyarlı hücrelerin kesinlikle bir yönde yönüdür. Bir yandan, bu çok iyi, çünkü tüm benzer verimlilik sistemlerinden en yüksek verimi almanıza izin veriyor. Tek kristal dönüştürücülerle% 22'ye ulaşır. Bununla birlikte, çalışma için panel her zaman güneşe doğru çevrilmelidir, aksi takdirde enerji verimliliği keskin bir şekilde azalacaktır.

Günbatımında veya şafakta dağınık ışık, bulutlu günlerde çok küçük bir sonuç verir, bu da tek kristal dönüştürücülerin güneşli günlerin olduğu güney bölgeler için iyi bir seçim olmasını sağlar. Dışarıdan, bu tür sistemler, imalatlarının özelliklerinden ve hücrelerin bir yönde yönlendirdiği koyu siyah renkten dolayı panellerin eğimli köşeleri ile kolayca ayırt edilebilir.

Monokristalin modüller en yüksek verimlilik ile karakterize edilir. Kesinlikle bir yönde yönlendirilmiş silikon kristallerinden oluşurlar.

Görünüm # 2 - Polikristalin Piller

Çok yönlü silikon kristalleri, tek kristallere kıyasla daha düşük verimlilik sağlayan plakalar üzerinde bulunur. Yaklaşık% 18'dir. Panellerin görünümü de farklıdır. Bunlar koyu mavi renkte doğru kare şekilli plakalardır. Yapılarının ve renklerinin heterojenliği, heterojen silikon kristallerinin bileşimlerine dahil edilmesi ve ayrıca bazı safsızlıkların mevcut olmasıyla açıklanmaktadır.

Polikristalin güneş pilleri homojen olmayan bir yapı ve farklı yönlere yönlendirilmiş silikon kristallerinin varlığı ile karakterize edilir.

Polikristalin panellerin üretimi için sadece birincil silikon değil, aynı zamanda hazırlanan ikincil hammaddeler de kullanılabilir. Bu, ekipmanda belirli sayıda hatanın varlığını açıklar. Bu tür plakaların ana avantajı, dağınık ışıkta iyi enerji verimlilikleri olup, bulutlu havaların nadir olmadığı alanlar için vazgeçilmezdir.

Görünüm # 3 - şekilsiz silikon paneller

Amorf elemanlar, malzemenin bir vakumda püskürtülmesiyle elde edilen çok ince silikon katmanlarıdır. Temel, yüksek kaliteli metal, plastik veya camdan yapılmış folyodur. Bu tür cihazların verimi küçüktür ve sadece% 6'dır. Bu, güneş ışınlarının etkisi altında kristal tabakalardan daha hızlı silikon tabakalarının tükenmesi ile açıklanmaktadır. Uygulamada görüldüğü gibi, amorf panellerin etkinliği iki aylık bir operasyondan sonra yaklaşık% 20 oranında azalır. Bir buçuk ila iki yıl sonra pil basitçe bozulabilir.

Amorf silikondan yapılmış modüller düşük bir verimliliğe sahiptir, ancak dağınık ışık akısı koşullarında çok etkili çalışırlar

Bununla birlikte, kullanımları haklı. Işığa duyarlı hücreler rastgele yönlendirilir, bu da bulutlu havalarda ve dağınık ışıkta cihazların verimliliğini önemli ölçüde artırır. Ek olarak, amorf panellerde gelen ışık akısının emilim derecesi, benzer silikon rakip cihazlarınkinden neredeyse yirmi kat daha yüksektir. Bu tür pillerin üretimi için atık olmayan teknoloji maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilir. Dışarıdan, amorf plakalar koyu gri bir renkle ayırt edilebilir.

Görünüm # 4 - Hibrit Fotoğraf Dönüştürücüler

Bu paneller mikrokristalleri ve amorf silikonu birleştirir. Hibrit ışık akısı dönüştürücülerinin özellikleri, polikristalin elemanların özelliklerine çok yakındır. Tek fark, ortam ışığı koşullarındaki performanslarının çok daha yüksek olmasıdır. Bu tür panellerin diğer bir ayırt edici özelliği, sadece ultraviyole radyasyonu değil, aynı zamanda kızılötesi ışınları da elektrik akımına dönüştürme yeteneğidir.

Polimer Film Güneş Dönüştürücüler

Silikon piller için umut verici bir alternatif. Bir polimer aktif tabaka, alüminyum elektrotlar, bir organik esnek substrat ve özel bir koruyucu tabakadan oluşan bir filmdir. Film fotoselleri birbirine bağlanır ve rulo güneş pili ile sonuçlanır. Bu tür cihazlar çok esnek, kompakt ve hafiftir. Maliyetleri silikon analoglarından biraz daha düşüktür, çünkü üretimde pahalı silikon kullanılmaz. Ayrıca, cihazlar çevre üzerinde daha az etkiye sahip oldukları için daha çevre dostudur.

Bu tür cihazların verimliliği düşüktür. Yaklaşık% 6,5'tir. Endüstriyel ölçekte, ilk polimer piller Danimarka'da üretilmeye başlandı. Üretim süreci, özel bir esnek film üzerine bir fotoselin çok katmanlı özel bir baskısından oluşur. Daha sonra kesilebilir, bükülebilir ve neredeyse her boyutta güneş panelleri haline getirilebilir. Film elemanlarının maliyeti silikondan daha düşük bir mertebedir. Bununla birlikte, satışta bu tür panelleri bulmak hala çok zordur. Üretim, gelişimin erken bir aşamasındadır.

Polimer güneş modüllerinin üretimi için pahalı silikon gerekmez, bu da üretim maliyetini önemli ölçüde azaltır

Pazarın sundukları - üreticilere genel bakış

Rusya pazarında çok çeşitli poli ve tek kristal paneller sunulmaktadır. Bu ülke çeşitli güneş enerjisi üretim sistemlerinin üretiminde ve satışında lider olduğu için, çoğu şaşırtıcı olmayan Çin'de üretiliyor. SCHOTT ve Calixo'dan Alman ürünleri, SHARP'tan Japonca ve Rus şirketlerinden ürünler de piyasada temsil edilmektedir. İkincisi çoğunlukla Çin yapımı bileşenlerden güneş pillerinin montajında ​​yer alır.

Yine de foto-dönüştürücü üreten işletmeler var. Novocheboksarsk'ta bulunan Hevel tesisi, ince film hibrit paneller üretiyor. Krasnodar'daki Satürn tesisi, galyum arsenid üzerinde çalışan güneş panelleri konusunda uzmanlaşmıştır. İkincisi esas olarak uzay endüstrisi için tasarlanmıştır. Ev modülleri iki işletme tarafından üretilmektedir: Ryazan'da “metal-seramik cihazların tesisi” ve Zelenograd'da “Telecom-STV”.

Yerli üreticiler çeşitli silikon güneş pilleri üretmektedir

Ryazan fabrikası iki ana tip cihaz üretmektedir:

• 105 ila 145 watt güç aralığında RZMP-130-T.
• 200 ila 240 watt arasında bir güç aralığına sahip RZMP-220-T.

Cihazlar seri bağlı birkaç elemandan oluşur. Panel, oldukça şeffaf temperli dokulu cam ile kaplanmış ve alüminyum bir profile yerleştirilmiştir. Bu tasarım pil gücünü verir ve olumsuz hava koşullarına karşı korur. Bu tür cihazların maliyeti oldukça yüksektir. Örneğin, gücü 120 watt olan RZMP-130-T modeli, alıcıya 16.000 rubleden fazla mal olacak.

Telecom-STV, çok daha farklı güneş paneli modelleri üretir. Bunlar arasında poli ve tek kristal modüller, özel ve özel esnek piller ile yüksek verimli tek kristal paneller bulunmaktadır. Çıkış gerilimi hem yüksek gerilim sistemleri (34-38 V) hem de düşük gerilim (17-18,5 V) için uyarlanabilir.

Silikon modüller, özel dokulu camla kaplı alüminyum bir çerçeve içinde mevcuttur. Üretici, pilleri için beş yıl garanti veriyor ve ekipmanını onaylıyor, ancak yasa gereği bu gerekli değil. Zelenograd panelleri Ryazan'dan daha hafif ve daha az geneldir. Güneş panellerinin kalitesinin sürekli yüksek olmasına rağmen, maliyetleri neredeyse bir buçuk kat daha düşüktür.

Hevel tesisinden amorf silikon güneş modülleri çeşitli iklim koşullarında çalışabilir

Hevel Tesisi, mikromorfik teknolojiyi kullanan tek modüldür.Bunlar, belirli miktarda serpiştirilmiş mikrokristallere sahip amorf silikon temelinde yapılmış plakalardır. Paneller, ortam ışığında verimli çalışır ve poli ve tek kristalli pillerle güvenle rekabet eder. Şirket üretime yeni başladı, bu yüzden tüm mağazalarda bulmak henüz mümkün değil. Bu tür panellerin maliyeti oldukça uygun. 125 W gücünde bir cihaz, Tayvan Yeşil Enerji Teknolojisinin ana rakibinden biraz daha yüksek olan yaklaşık 10.000 ruble ödemek zorunda kalacak. Benzer özelliklere sahip ürünleri yaklaşık 7.000 ruble.

Güneş panelleri yelpazesi çok geniştir. Ve sadece bir foto dönüştürücü almak üzere olan bir kişi hangi seçeneğin durması gerektiğine karar verebilir. Aynı zamanda, evde özerk bir güç kaynağı düzenlemek için polikristalin modülleri seçmeyi öneren uzmanların görüşünü dikkate almaya değer. Tek kristallerin daha etkili olduğu açıktır, ancak bunun oldukça keyfi bir gösterge olduğunu unutmamalıyız. Güneş panellerinin kullanımı giderek daha popüler hale geliyor. Yüksek maliyetlerine rağmen, bu cihazlar hızla ödüyor. Ve en önemlisi, neredeyse "hiçbir şeyden" gerekli elektriği almanıza izin veriyorlar.