Солнечная батарея обзор – 11 лучших солнечных панелей — Рейтинг 2019

11 лучших солнечных панелей — Рейтинг 2019

Обновлено: 19.09.2019 00:22:02

Эксперт: Давид Вайнберг

*Обзор лучших по мнению редакции expertology.ru. О критериях отбора. Данный материал носит субъективный характер, не является рекламой и не служит руководством к покупке. Перед покупкой необходима консультация со специалистом.

Альтернативные способы получения электроэнергии все больше интересуют жителей нашей страны. Одним из наиболее перспективных направлений является превращение энергии солнца в электричество. Серьезного прогресса в этом плане удалось добиться ученым благодаря получению полупроводниковых пластин. Сегодня производителей солнечных модулей становится все больше, цены на их продукцию неизменно падают. Наряду с большими стационарными панелями покупателям предлагаются мобильные переносные батареи. Поэтому выбор становится сложнее, найти наиболее эффективный источник тока помогут рекомендации наших экспертов.

Как выбрать солнечную панель

КПД.

Одним из главных критериев эффективности преобразования солнечной энергии в электричество является КПД панели. Чем он выше, тем лучше работоспособность модуля. Максимальный КПД (44,7%) демонстрируют разработки немецких ученых, он становится своеобразным маяком для остальных производителей. Для любительского использования подойдет модуль, КПД которого находится в диапазоне 10-20%.

Тип панели. Сегодня все солнечные панели можно разделить на две группы.

1. Кремниевые батареи являются наиболее популярными, их доля в мире достигает 90%. Они имеют три подвида, которые отличаются КПД и ценой. Самыми доступными считаются поликристаллические панели. Основным элементом является кристалл, полученный охлаждением расплавленного кремния. Материал не самый чистый, его КПД достигает 15%. Монокристаллы представляют собой исключительно чистый кремниевый материал, который отличается высоким КПД (около 20%). Но цена таких панелей высока. Аморфные модули делаются из гидрида кремния (SiH
   4), их сильная сторона – высокая производительность в условиях ограниченной освещенности (дождь, запыленный воздух, сумерки, туман).
2. Пленочные модули постепенно завоевывают свои позиции за счет гибкости и удобства применения. Такие модули можно резать ножом, огибать неровные основания, они тоньше и весят меньше. К недостаткам пленочных панелей специалисты относят меньшую мощность, подверженность атмосферному воздействию, высокую цену.

Назначение. Модельный ряд солнечных батарей достаточно широкий. Поэтому отталкиваться при выборе необходимо от назначения панели.

1. Если ставится цель создания мини-электростанции, то предпочтение отдается мощным стационарным модулям с хорошей защитой от снега, дождя, мороза и т. д.
2. Для организации освещения в турпоходе или для подпитки аккумуляторов смартфонов и планшетов требуются мобильные панели, удобные в транспортировке. Они доступны по цене, но обладают небольшой мощностью.

Качество изготовления. Каждой солнечной панели присваивается класс, который демонстрирует качество сборки.

1. Ни одного дефекта не должны иметь модули с обозначением Grade A. Поэтому если продавец на АлиЭкспресс заявляет такой уровень качества, то при обнаружении незначительного дефекта можно открывать спор.
2. Чаще всего в интернет-магазине АлиЭкспресс продаются солнечные батареи с маркировкой класс В. Это означает, что незначительные дефекты, не влияющие на работоспособность, допускаются.
3. Если продукция позиционируется как класс С, то она может иметь сколы, неровные края или трещины.

Мы отобрали в обзор 11 лучших солнечных панелей. Приобрести их можно в российских магазинах или на китайской площадке АлиЭкспресс. При составлении рейтинга учитывалось мнение экспертов и отзывы потребителей.

Рейтинг лучших солнечных панелей

Лучшие солнечные панели на российском рынке

На российском рынке появляется все больше привлекательных по цене солнечных панелей. Отечественные производители на равных конкурируют с зарубежными компаниями. Эксперты выбрали несколько перспективных моделей.

Goal Zero Boulder 100 Briefcase

Рейтинг: 4.9

Новинкой в модельном ряду солнечных панелей американской компании Goal Zero является модель Boulder 100 Briefcase. Она представляет собой двухсоставную конструкцию на основе панелей Boulder 50. Соединены между собой элементы с помощью поворотных петель, позволяющих сложить панель пополам. Так как размер источника тока в сложенном виде сопоставим с габаритами дипломата, то его можно брать с собой в поход или на дачу. Производитель предусмотрел как стационарную, так и временную установку. С помощью специальной опоры можно регулировать угол наклона, обеспечивая приборы электроэнергией мощностью до 100 Вт.

Солнечная панель становится победителем нашего рейтинга за монокристаллическую структуру, легкость, компактность и удобство в применении. К минусам можно отнести только высокую цену.

Достоинства

• легкость и компактность;
• удобство пользования;
• влагостойкость;
• качественное изготовление.

Feron PS0303 150W

Рейтинг: 4.8

Портативная солнечная панель Feron PS0303 создана для зарядки автомобильных АКБ, аккумуляторов ноутбуков и смартфонов, осветительных приборов. Источник тока обеспечивает потребителей электроэнергией с напряжением до 17,6 В и мощностью 150 Вт. Производитель выбрал жесткую складную конструкцию, в рабочем состоянии она имеет длину 1340 мм и ширину 780 мм. Модель оснащена PWM контроллером заряда, в котором есть индикация уровня заряда. Свечение видно на расстоянии 20 м. Эксперты обращают внимание на функцию защиты аккумулятора от перезаряда, перегрузки и КЗ.

Пользователи довольны качеством российской солнечной панели, компактными размерами и небольшим весом (15,1 кг). Потенциальных покупателей волнует отсутствие в продаже контроллеров заряда и аккумуляторов.

Достоинства

• высокая мощность;
• складная конструкция;
• защитные функции;
• демократичная цена.

Недостатки

• нет в продаже аккумуляторов и контроллеров.

Sunways ФСМ-200F 200 ватт 24В

Рейтинг: 4.7

Гибкий солнечный модуль Sunways ФСМ-200F относится к премиум сегменту, что говорит о высоком качестве его изготовления. Панель попадает в призовую тройку нашего рейтинга за применение монокристаллических элементов марки Grade A. Они гарантируют длительный срок службы при неизменно высокой производительности. Эксперты выделили несколько преимуществ модели. Это автоматическая пайка монокристаллов, двойной контроль качества, высокий КПД (17,6%). Китайский производитель предусмотрел защиту своего изделия от затопления, контактные коробки залиты специальным герметиком.

Потенциальных покупателей подкупает 10-летняя гарантия производителя, высочайшее качество сборки, легкость (4 кг). Из недостатков отмечается высокая цена и низкая стойкость к механическим повреждениям.

Достоинства

• гибкость;
• легкость;
• высокое качество;
• 10-летняя гарантия.

Недостатки

• высокая цена;
• низкая стойкость к механическим повреждениям.

AXI-Premium 290 Вт 24 В Моно

Рейтинг: 4.6

Высокоэффективные фотоэлектрические панели AXI-Premium 290 Вт 24 В Моно состоят из 60 монокристаллических элементов. Источник тока имеет класс качества Grade A, что и позволило ему попасть в наш рейтинг. Эксперты по достоинству оценили большой гарантийный срок (12 лет) немецкого производителя, высокий КПД модуля (17,83%). Лицевая сторона сделана из закаленного мелкорифленного стекла толщиной 3,2 мм. С обратной стороны наклеена композитная пленка. Алюминиевая рамка обеспечивает надежность конструкции.

Пользователи в отзывах лестно высказываются по поводу высокого качества соединительных разъемов, распределительной коробки и влагозащищенности. К недостаткам можно отнести большой вес (18 кг), из-за чего ограничивается сфера применения.

Достоинства

• большой гарантийный срок;
• немецкое качество;
• 12-летняя гарантия;
• надежная алюминиевая рамка.

Недостатки

• большой вес;
• высокая цена.

SilaSolar (Double glass) 360 Вт

Рейтинг: 4.5

Для обеспечения автономного энергоснабжения частного дома подойдет панель SilaSolar (Double glass) 360 Вт. Она сделана из монокристаллических элементов, которые расположены между листами закаленного стекла. Благодаря такой конструкции солнечный свет беспрепятственно попадает внутрь здания. Эксперты увидели в образце ряд преимуществ, например, панель не требует заземления, в ней нет металлических рамок. Модуль попадает в наш рейтинг и за высокий КПД (20%). Китайский производитель подтверждает высокое качество (Grade A) 10-летней гарантией.

Многих потенциальных покупателей привлекают технические параметры и ценовая доступность солнечного модуля. Сдерживает их пыл большой вес панели (28 кг) и сложность подбора аккумуляторов, контроллеров и инверторов.

Достоинства

• прозрачная конструкция;
• высокий КПД;
• демократичная цена;
• гарантия 10 лет.

Недостатки

• большой вес;
• сложно купить дополнительное оборудование.

Delta BST 360-24 M

Рейтинг: 4.4

По самой доступной цене реализуется на отечественном рынке солнечная панель Delta BST 360-24 M. Эксперты объясняют низкую стоимость применением передовых технологий на производстве. Один модуль состоит из 36 моно- и поликристаллических фотоэлементов. Производитель рекомендует использовать источник тока для обеспечения электроэнергией оборудования с рабочим напряжением 250-750 В. Заявленный КПД фотоэлектрического модуля достигает 18,65%. Благодаря применению качественных материалов и инновационных технологий получился модуль, отвечающий требованиям класса качества Grade А. Китайский производитель дает гарантию 10 лет.

Панель попадает в наш рейтинг за хорошие технические параметры. Подняться выше модулю не удалось из-за недолговечных фотоэлементов и большого веса (23 кг).

Достоинства

• низкая цена;
• качественная сборка;
• высокий КПД;
• устойчивость к нагрузкам.

Недостатки

• большой вес;
• недолговечные кристаллы.

Лучшие солнечные панели с АлиЭкспресс

Самые вкусные цены на солнечные панели предлагают китайские производители, используя для продажи площадку АлиЭкспресс. Среди большого количества моделей можно найти действительно качественные модули. Специалисты проанализировали ассортимент солнечных панелей в популярном интернет-магазине, выбрав несколько интересных изделий.

DOKIO FFSP-320M (ru.aliexpress.com/item/Dokio-300-18-Hiqh/32878736954.html)

Рейтинг: 4.9

Гибкая складная панель DOKIO FFSP-320M предназначена для обеспечения электроэнергией приборов вдали от цивилизации. Ее мощность достигает 300 Вт, а максимальный показатель напряжения составляет 18 В. Модуль состоит из четырех частей, в развернутом положении он имеет длину 2000 мм при ширине 500 мм. Учитывая небольшой вес (7,1 кг), проблем с транспортировкой панели не будет. Качество китайской разработки подтверждено Европейским сертификатом. Эксперты отмечают монокристаллические фотоэлементы, надежно соединенные друг с другом, а также алюминиевую рамку, придающие конструкции прочность. Модель становится победителем нашего рейтинга.

Пока реальных покупателей солнечной панели не так уж много. Нареканий к качеству продукта нет, только не всем сразу понятны указанные в описании размеры.

Достоинства

• качественное изготовление;
• монокристаллические фотоэлементы;
• компактные размеры;
• небольшой вес.

ECO-WORTHY L02P100-N-2

Рейтинг: 4.8

Солнечный модуль ECO-WORTHY L02P100-N-2 представляет собой двухсоставную конструкцию мощностью 200 Вт. Габаритные размеры одной панели составляют 975х665 мм. За превращение солнечного света в электричество отвечают поликристаллические фотоэлементы. Они могут работать в широком диапазоне температур (-40…+80°С). Эксперты отмечают эффективность модели при низкой освещенности, надежную конструкцию с алюминиевым обрамлением. Производитель комплектует свое изделие удлинителем и дополнительной парой разъемов MC4 для подключения. Панель занимает второе место в нашем рейтинге, уступая победителю в производительности.

Реальных покупателей солнечного модуля на АлиЭкспресс пока мало, но товар может похвастаться средним рейтингом в 5 звезд.

Достоинства

• компактность;
• широкий рабочий диапазон температур;
• надежность;
• эффективность при низкой освещенности.

Недостатки

• высокая цена за поликристаллы.

BOGUANG 12001

Рейтинг: 4.7

Для зарядки 12-вольтных аккумуляторов подойдет солнечный модуль BOGUANG 12001. Эксперты отметили такие достоинства источника энергии, как гибкость, тонкость (3 мм), качественное соединение монокристаллических фотоэлементов. Даже в пасмурную погоду солнечная панель генерирует энергию с напряжением 15 В. Модуль состоит из двух частей, каждая из них обладает мощностью 100 Вт. Все соединения выполнены во влагозащитном исполнении, яркий светодиод сигнализирует о степени зарядки. Модель попадает в призовую тройку нашего рейтинга.

Более 200 человек приобрели солнечные панели BOGUANG 12001 на сайте АлиЭкспресс. Большинство отзывов носят положительный характер, заказ приходит быстро, редко бывают повреждения в процессе транспортировки. Только реальная мощность каждой панели меньше заявленной (75 Вт).

Достоинства

• доступная цена;
• гибкость;
• малая толщина;
• быстрая доставка.

Недостатки

• реальная мощность ниже заявленной.

EPSOLAR BPS 32-100

Рейтинг: 4.6

По самой привлекательной цене предлагается в китайском интернет-магазине солнечная панель EPSOLAR BPS 32-100. Заказать можно как один модуль мощностью 100 Вт, так и несколько панелей. Батарея создана на базе монокристаллов, которые обеспечивают эффективное преобразование энергии солнца в электрический ток. Производитель разработал уникальную технологию PECVD получения темно-синего нитрида кремния. Использование трафаретной печати помогло добиться точных размеров, надежное соединение фотоэлементов производится с помощью лазерной сварки. И передняя, и задняя поверхность сделаны из тончайшей пленки. Такая конструкция делает модуль гибким и водонепроницаемым.

Модель останавливается в шаге от призовой тройки, т. к. покупатели жалуются на повреждения панелей при транспортировке.

Достоинства

• передовые технологии изготовления;
• точные размеры;
• качественная сборка;
• доступная цена.

Недостатки

• есть случаи повреждения при транспортировке.

DOKIO FFSP-80W

Рейтинг: 4.5

Доступной и компактной солнечной панелью является модель DOKIO FFSP-80W. Она складывается пополам, образуя сумку с ручками (подобно ноутбуку), что делает транспортировку удобной и безопасной. Модуль имеет компактные размеры (550х500х5 мм), небольшой вес (3,2 кг). Он создан на базе монокристаллов, закрытых закаленным стеклом с алюминиевым обрамлением. Максимальная мощность солнечной батареи ограничена 80 Вт, в комплекте идет контроллер на 12 и 24 В. Прибор может вырабатывать энергию при температуре окружающей среды -20…+40°С. Эксперты включили панель в наш рейтинг за мобильность и удобство использования.

Пользователи хвалят магазин за оперативную доставку, надежную упаковку, четкую обратную связь. Из недостатков отмечается небольшая мощность модуля.

Достоинства

• компактные размеры;
• небольшой вес;
• доступная цена;
• контроллер на 12 и 24 В.

Недостатки

• ограниченная мощность.

---

Внимание! Данный рейтинг носит субъективный характер, не является рекламой и не служит руководством к покупке. Перед покупкой необходима консультация со специалистом.

expertology.ru

Солнечная батарея для туристов: обзор лучших моделей

Содержание:

1. Характеристики портативных устройств
2. Критерии выбора
3. Модель Goal Zero Nomad 7
4. Модель Goal Zero Adventure Kit
5. Модель SOLARMONKEY ADVENTURER
6. Зарядка на солнечных батареях AcmePower AP-MF1918
7. Видеообзор

Без современных планшетов, смартфонов и других гаджетов очень многие не могут обойтись, даже в отрыве от цивилизации – в походе или на рыбалке. Заряда собственных батарей надолго не хватит, поэтому приходится заранее думать, как подзарядить то или иное техническое устройство. Одним из наиболее подходящих вариантов считается портативная солнечная батарея для туристов, используемая в полевых условиях. При небольших габаритах и весе, она способна обеспечить энергией любые электронные приборы.

Выбор туристических панелей зависит от многих факторов – условий эксплуатации, мощности заряжаемых устройств, а также от собственных параметров и технических характеристик.

Основные характеристики портативных устройств

Основной отличительной чертой туристических панелей является их эксплуатация в сложных условиях, при различных температурных режимах. Они практически всегда находятся под воздействием негативных факторов, поэтому к ним предъявляются более жесткие требования по сравнению с обычными устройствами.

Выбирая портативный источник питания, нужно прежде всего обращать внимание на его производительность. Если модель не способна выдавать нужный ток, то и нет смысла ее приобретать. Этот показатель рассчитывается, исходя из мощности одного или нескольких электронных приборов, которые требуют зарядки.

Портативная солнечная батарея для туристов должна обладать повышенной устойчивостью к механическим и другим воздействиям. На ее работоспособность обычно не влияют мелкие царапины и сколы, повышенная влажность, температура и прочие факторы. Как правило, стоимость таких панелей значительно дороже, чем обычных изделий, но это вполне реальная плата за повышенную эффективность и надежность.

Большое значения имеет масса переносной батареи. В среднем, такие устройства весят 7-9 кг и могут легко переноситься одним человеком. Если же для путешествий постоянно используется автомобиль, то в нем можно перевозить мощные панели с большим весом. Чаще всего предпочтение отдается моделям, помещающимся в рюкзаке и не занимающим много места. Они выпускаются в раскладных вариантах и обеспечивают одновременную зарядку нескольких гаджетов. Специалисты рекомендуют выбирать панели с поликристаллическими фотоэлементами, обеспечивающие зарядку при любой погоде.

Критерии выбора

Для того чтобы выбрать наиболее подходящее портативное зарядное устройство на солнечных батареях, следует воспользоваться определенными критериями. Эти правила основываются на параметрах и технических характеристиках солнечных батарей, условиях эксплуатации и других факторах.

Туристические панели рекомендуется выбирать по следующим показателям:

• Мощность или производительность. Выбирается в соответствии с количеством гаджетов, требующих зарядки. Следует учитывать их энергопотребление и способ применения солнечной батареи. Необходимо знать примерный прогноз погоды на длительное время, в том числе и количество ясных солнечных дней. Если не планируется активных телефонных разговоров, то вполне достаточно панели на 6-9 Вт. При наличии более мощных устройств потребуется зарядка уже на 10-20 Вт и аккумулятор Powerbank. Например, для ноутбука необходимо как минимум 15 Вт.
• Вес зарядного устройства, соотносимый с его мощностью. На 1 Вт приходится определенное количество граммов веса. Каждый турист стремится выбрать более легкую модель, однако, следует учитывать тот фактор, что более мощная панель обладает и повышенным весом.
• Показатели рабочего напряжения. Портативные солнечные аккумуляторы способны вырабатывать от 5 до 24 вольт. Существует целый ряд рабочих напряжений: 5, 9, 12, 17 и 24 В. Эти показатели, в зависимости от модели, могут выдавать все известные устройства данного типа.
• Стоимость. Ценовой диапазон очень широкий, но существуют и особенности, про которые надо знать. Например, гибкие аморфные батареи стоят в два раза дороже, чем монокристаллические при одинаковой мощности.
• Степень надежности. Определяется материалом панелей, конструкцией, качеством сборки и защитного покрытия. Монокристаллические панели очень хрупкие и требуют аккуратного обращения.

Учитывая рассмотренные критерии, вполне возможно выбрать для себя наиболее подходящий вариант. Правильно сориентироваться во всем этом разнообразии помогут обзоры наиболее популярных моделей.

Лучшие туристические солнечные батареи

Модель для походов Goal Zero Nomad 7

Данная переносная солнечная батарея отличается компактными размерами и небольшим весом. Это качественное изделие нового поколения, предназначенное для зарядки всех известных электронных мобильных галджетов с небольшим энергопотреблением и внешних аккумуляторов Powerbank.

Конструктивно батарея представляет собой складывающуюся книжку в прочном корпусе, защищенном от пыли и влаги. Вся система состоит из двух фотоэлектрических панелей на основе монокристаллов. Карман-чехол выполняет функцию подставки, благодаря чему панель может быть установлена на любой поверхности. Устройство оборудовано автоматическим перезапуском зарядки и индикатором интенсивности, поддерживающие постоянную готовность к использованию.

Портативная батарея оборудована стандартным разъемом USB и специальным выходом для подключения фирменного зарядного устройства. Возле этих выходов расположен сетчатый карман, закрывающийся на молнию, куда помещаются заряжаемые приборы.

Для более эффективной зарядки панель Goal Zero Nomad 7 устанавливается под прямым углом относительно солнечных лучей. После этого остается лишь подключить устройство, и начинается процесс зарядки. Фирменный аккумулятор заряжается примерно за 3-6 часов, мобильный телефон или плеер – за 1-3 часа, смартфон или навигатор – за 2-4 часа. Индикатор интенсивности показывает, насколько эффективно используется солнечная энергия.

Модель Goal Zero Adventure Kit

Конструктивно, это складная солнечная батарея, отвечающая всем современным требованиям. Подходит для зарядки практически всех известных электронных гаджетов.

Комплект портативной батареи Goal Zero Adventure Kit включает в себя саму солнечную панель и накопитель заряда, он же инвертор. В верхнюю часть встроен контроллер, а в целом в модели отсутствуют какие-либо внешние блоки и дополнительные проводники. Батарея складывается втрое и приобретает компактные размеры.

Две батареи на монокристаллах установлены в прочном текстильном влагостойком чехле, внутри которого имеется сетчатое покрытие. Для крепления к вертикальным поверхностям края панели оборудованы специальными петлями. В Adventure Kit отсутствуют хрупкие пластиковые элементы, поэтому падения ему не страшны. Солнечная батарея для похода весит 362 грамма, а габариты в закрытом состоянии – 150х230х25 мм. В разложенном виде длина и ширина составляют 480х230 мм. Вверху прибора располагается несколько выходов: на 5 В, USB и 12 В для адаптера по типу прикуривателя.

Накопительный аккумулятор состоит из четырех никель-металлогидридных батарей размера АА. Весь комплект заряжается в течение 4-6 часов, что соответствует зарядке по USB от обычной сети. Мощность накопителя составляет 7 ватт, а рабочее напряжение – 12 вольт. Под нагрузкой на выходе образуется 14-14,5 В. Максимальная сила тока на разъеме USB – от 600 до 700 мА. Нижняя часть панели оборудована светодиодным индикаторным фонариком, способным непрерывно работать в течение 20 часов.

Модель Solarmonkeу Adventurer

Данная модель была разработана специально для туризма, походов и других подобных мероприятий. Устройство размещается в прочном противоударном чехле, способном защитить от обычных ударов и падений. Чехол также защищает от пыли и влаги, поэтому батарея может работать под дождем. В условиях повышенной влажности производится лишь накопление заряда, поскольку заряжать устройства нельзя из соображений безопасности.

Портативная туристическая солнечная батарея Solarmonkeу Adventurer обладает высоким коэффициентом полезного действия и достаточно эффективна не только при солнечной погоде, несмотря на малый вес в 300 граммов. Достаточно прицепить ее к рюкзаку и начинать зарядку в одном из двух вариантов. Можно вначале полностью зарядить устройства, а затем подключить к нему смартфон, либо сразу подключить гаджет и заряжать его по мере накопления энергии.

Портативная батарея считается достаточно надежной и способна выдержать примерно 800 циклов заряда и разряда, после чего ее производительность начинает снижаться. В солнечную погоду для полной зарядки аккумулятора требуется примерно 9 часов. При пасмурной погоде эффективность уже не та, но устройство все равно будет работать, хотя и не так быстро.

Зарядное устройство на солнечных батареях AcmePower AP-MF1918

Ещё одна туристическая модель универсального аккумулятора, заряжаемого от солнечных батарей. В походах он выступает не только в качестве зарядного устройства, но и как осветительный прибор. Он полностью совместим со всеми мобильными телефонами, смартфонами, плеерами, навигаторами и другой аналогичной электроникой. Рабочее напряжение составляет 5-6 вольт, зарядный ток – 0,8 А. Емкость аккумулятора составляет 1000 мА. Полная зарядка от солнечного света осуществляется примерно за 10 часов.

Светодиодная панель обеспечивает световой поток в 60 Лм в течение 5 часов при условии полной зарядки аккумулятора. Походная солнечная батарея оборудована встроенной защитой от перенапряжения, перезарядки и коротких замыканий.

В комплект портативной панели входит 5 переходников для подключения различных мобильных устройств. Вес прибора 77 граммов, размеры – 123х57х16 мм.

electric-220.ru

Сравнительный обзор различных видов солнечных батарей

Альтернативная энергетика максимально развивается в Европе, показывая результатами свою перспективность. Появляются новые виды солнечных батарей, повышается их КПД.

При желании обеспечить работу промышленного здания или жилого помещения за счет энергии солнца, необходимо предварительно узнать об отличиях оборудования, понять, какие солнечные панели подходят под климатические условия определенного региона.

Мы поможем разобраться в этом вопросе. В статье рассмотрен принцип работы фотоэлектрических преобразователей, приведен обзор разных видов солнечных батарей с указанием их характеристик, преимуществ и недостатков. Ознакомившись с материалом, вы сможете сделать правильный выбор для обустройства эффективной гелиосистемы.

Содержание статьи:

Принцип работы солнечных панелей

Подавляющее большинство солнечных панелей являются в физическом смысле фотоэлектрическими преобразователями. Электрогенерирующий эффект возникает в месте полупроводникового p-n перехода.

Именно кремниевые пластины составляют основу себестоимости солнечных панелей, но при их использовании в качестве круглосуточного источника электроэнергии придется дополнительно купить дорогостоящие аккумуляторные батареи

Панель состоит из двух кремниевых пластин с различными свойствами. Под действием света в одной из них возникает недостаток электронов, а в другой – их избыток. Каждая пластина имеет токоотводящие полоски из меди, которые подсоединяются к преобразователям напряжения.

Промышленная солнечная панель состоит из множества ламинированных фотоэлектрических ячеек, скрепленных между собой и закрепленных на гибкой или жесткой подложке.

КПД оборудования зависит во многом от чистоты кремния и ориентации его кристаллов. Именно эти параметры пытаются улучшить инженеры последние десятилетия. Основной проблемой при этом является высокая стоимость процессов, которые лежат в основе очищения кремния и расположения кристаллов в одном направлении на всей панели.

Ежегодно максимальные КПД различных солнечных панелей изменяются в большую сторону, потому что в исследования новых фотогальванических материалов вкладываются миллиарды долларов (+)

Полупроводники фотоэлектрических преобразователей могут изготавливаться не только из кремния, но и из других материалов – при этом не изменяется.

Типы фотоэлектрических преобразователей

Классифицируют промышленные солнечные панели по их конструкционным особенностям и типу рабочего фотоэлектрического слоя.

Различают такие виды батарей по типу устройства:

• ;
• жесткие модули.

Гибкие тонкопленочные панели постепенно занимают всё большую нишу на рынке благодаря своей монтажной универсальности, ведь установить их можно на большинстве поверхностей с разнообразными архитектурными формами.

Реальные характеристики солнечных панелей обычно ниже, чем указанные в инструкции. Поэтому перед их установкой дома желательно самому увидеть похожий реализованный проект

По типу рабочего фотоэлектрического слоя солнечные батареи разделяются на такие разновидности:

1. Кремниевые: монокристаллические, поликристаллические, аморфные.
2. Теллурий-кадмиевые.
3. На основе селенида индия- меди-галлия.
4. Полимерные.
5. Органические.
6. На основе арсенида галлия.
7. Комбинированные и многослойные.

Интерес для широкого потребителя представляют не все типы солнечных панелей, а только лишь первые два кристаллических подвида.

Хотя некоторые другие типы панелей и имеют большие КПД, но из-за высокой стоимости они не получили широкого распространения.

Галерея изображений

Фото из

Массив монокристаллических солнечных фотоэлементов

Солнечная панель на основе поликристаллов кремния

Солнечная панель в виде пленки

Фотогальванические элементы из селенида индия-меди-галлия

Фотоэлемент на основе арсенида галлия

Солнечные панели со слоем теллурида кадмия

Производство органических солнечных панелей

Солнечная батарея из полиэфира

Кремниевые фотоэлектрические элементы довольно чувствительны к нагреву. Базовая температура для измерения электрогенерации составляет 25°C. При её повышении на один градус эффективность панелей снижается на 0,45-0,5%.

Далее будут подробно рассмотрены солнечные панели, которые представляют наибольший потребительский интерес.

Характеристики панелей на основе кремния

Кремний для солнечных батарей изготавливают из кварцевого порошка – размолотых кристаллов кварца. Богатейшие залежи сырья есть в Западной Сибири и Среднем Урале, поэтому перспективы данного направления солнечной энергетики практически безграничны.

Даже сейчас кристаллические и аморфные кремниевые панели занимают уже более 80% рынка. Поэтому стоит рассмотреть их более подробно.

Монокристаллические кремниевые панели

Современные монокристаллические кремниевые пластины (mono-Si) имеют равномерный темно-синий цвет по всей поверхности. Для их производства используется наиболее чистый кремний. Монокристаллические фотоэлементы среди всех кремниевых пластин имеют самую высокую цену, но обеспечивают и наилучший КПД.

Большие монокристаллические солнечные панели с поворотными механизмами идеально вписываются в пустынные пейзажи. Там обеспечиваются условия для максимальной производительности

Высокая стоимость производства обусловлена сложностью ориентации всех кристаллов кремния в одном направлении. Из-за таких физических свойств рабочего слоя максимальный КПД обеспечивается только лишь при перпендикулярном падении солнечных лучей на поверхность пластины.

Монокристаллические батареи требуют дополнительного оборудования, которое автоматически поворачивает их в течение дня, чтобы плоскость панелей была максимально перпендикулярна солнечным лучам.

Слои кремния с односторонне ориентированными кристаллами вырезаются из цилиндрического бруска металла, поэтому готовые фотоэлектрические блоки имеют вид закруглённого по углам квадрата.

К преимуществам монокристаллических кремниевых батарей относят:

1. Высокий КПД со значением 17-25%.
2. Компактность – меньшая площадь размещения оборудования из расчета на единицу мощности, в сравнении с поликристаллическими кремниевыми панелями.
3. Долговечность – достаточная эффективность генерации электроэнергии обеспечивается до 25 лет.

Недостатков у таких батарей всего два:

1. Высокая стоимость и длительная окупаемость.
2. Чувствительность к загрязнению. Пыль рассеивает свет, поэтому у покрытых ею солнечных панелей резко снижается КПД.

Из-за потребности в прямых солнечных лучах монокристаллические в основном на открытых площадках или на высоте. Чем ближе местность к экватору и чем больше в ней солнечных дней, тем более предпочтительна установка именно этого типа фотоэлектрических элементов.

Поликристаллические солнечные батареи

Поликристаллические кремниевые панели (multi-Si) имеют неравномерный по интенсивности синий окрас из-за разносторонней ориентированности кристаллов. Чистота кремния, используемого при их производстве, несколько ниже, чем у монокристаллических аналогов.

Разнонаправленность кристаллов обеспечивает высокий КПД при рассеянном свете – 12-18%. Он ниже, чем в однонаправленных кристаллах, но в условиях пасмурной погоды такие панели оказываются более эффективны.

Неоднородность материала приводит и к снижению себестоимости производства кремния. Очищенный металл для поликристаллических солнечных панелей без особых ухищрений заливается в формы.

На производстве используются специальные технические приемы для формирования кристаллов, однако их направленность не контролируется. После остывания кремний нарезают слоями и обрабатывают по специальному алгоритму.

Поликристаллические панели не требуют постоянной ориентации в сторону солнца, поэтому для их размещения активно используются крыши домов и промышленных зданий.

Днем при легкой облачности преимуществ солнечных панелей из аморфного кремния заметно не будет, их достоинства раскрываются только при плотных тучах или в тени (+)

К достоинствам солнечных батарей с разнонаправленными кристаллами относят:

1. Высокая эффективность в условиях рассеянного света.
2. Возможность стационарного монтажа на крышах зданий.
3. Меньшая стоимость по сравнению с монокристаллическими панелями.
4. Длительность эксплуатации – падение эффективности через 20 лет эксплуатации составляет всего 15-20%.

Недостатки у поликристаллических панелей также имеются:

1. Пониженный КПД со значением 12-18%.
2. Относительная громоздкость – требуется больше пространства для установки из расчета на единицу мощности в сравнении с монокристаллическими аналогами.

Поликристаллические солнечные панели завоевывают всё большую рыночную долю среди других кремниевых батарей. Это обеспечивается широкими потенциальными возможностями для удешевления стоимости их производства. Ежегодно увеличивается и КПД таких панелей, стремительно приближаясь к 20% у массовых продуктов.

Солнечные панели из аморфного кремния

Механизм производства солнечных панелей из аморфного кремния принципиально отличается от изготовления кристаллических фотоэлектрических элементов. Здесь используется не чистый неметалл, а его гидрид, горячие пары которого осаждаются на подложку.

В результате такой технологии классические кристаллы не образуются, а затраты на производство резко снижаются.

Фотоэлементы из осажденного аморфного кремния можно закреплять как на гибкой полимерной подложке, так и на жестком стеклянном листе

На данный момент существует уже три поколения панелей из аморфного кремния, в каждом из которых заметно повышается КПД. Если первые фотоэлектрические модули имели эффективность 4-5%, то сейчас на рынке массово продаются модели второго поколения с КПД 8-9%.

Аморфные панели последней разработки имеют эффективность до 12% и уже начинают появляться в продаже, но они пока ещё достаточно дорогие.

За счет особенностей данной производственной технологии, создать слой кремния можно как на жесткой, так и на гибкой подложке. Из-за этого модули из аморфного кремния активно используются в гибких тонкоплёночных солнечных модулях. Но варианты с эластичной подложкой стоят намного дороже.

Физико-химическая структура аморфного кремния позволяет максимально поглощать фотоны слабого рассеянного света для генерации электроэнергии. Поэтому такие панели удобны для применения в северных районах с большими свободными площадями.

Не снижается эффективность батарей на основе аморфного кремния и при высокой температуре, хотя они и уступают по этому параметру панелям из арсенида галлия.

При одинаковой стоимости оборудования солнечные панели из гидрида кремния показывают большую производительность, чем их моно- и поликристаллические аналоги (+)

Подытоживая, можно указать такие преимущества аморфных солнечных панелей:

1. Универсальность – возможность изготовления гибких и тонких панелей, монтаж батарей на любые архитектурные формы.
2. Высокий КПД при рассеянном свете.
3. Стабильная работа при высоких температурах.
4. Простота и надежность конструкции. Такие панели практически не ломаются.
5. Сохранение работоспособности в сложных условиях – меньшее падение производительности при запыленности поверхности, чем у кристаллических аналогов

Срок службы таких фотоэлектрических элементов, начиная со второго поколения, составляет 20-25 лет при падении мощности в 15-20%. К недостаткам панелей из аморфного кремния можно отнести лишь потребность в бо́льших площадях для размещения оборудования требуемой мощности.

Обзор бескремниевых устройств

Некоторые солнечные панели, изготовленные с применением редких и дорогостоящих металлов, имеют КПД более 30%. Они в разы дороже своих кремниевых аналогов, но всё-таки заняли высокотехнологичную торговую нишу, благодаря своим особенным характеристикам.

Солнечные панели из редких металлов

Существует несколько типов солнечных панелей из редких металлов, и не все они имеют КПД выше, чем у монокристаллических кремниевых модулей.

Однако способность работать в экстремальных условиях позволяет производителям таких солнечных панелей выпускать конкурентоспособную продукцию и проводить дальнейшие исследования.

Панели из теллурида кадмия активно используются при облицовке зданий в экваториальных и аравийских странах, где их поверхность нагревается днем до 70-80 градусов

Основными сплавами, применяемыми для изготовления фотоэлектрических элементов, являются теллурид кадмия (CdTe), селенид индия- меди-галлия (CIGS) и селенид индия-меди (CIS).

Кадмий – токсический металл, а индий, галлий и теллур являются довольно редкими и дорогостоящими, поэтому массовое производство солнечных панелей на их основе даже теоретически невозможно.

КПД таких панелей находится на уровне 25-35%, хотя в исключительных случаях может доходить до 40%. Ранее их применяли в основном в космической отрасли, а сейчас появилось новое перспективное направление.

Из-за стабильной работы фотоэлементов из редких металлов при температурах 130-150°C их используют в солнечных тепловых электростанциях. При этом лучи солнца от десятков или сотен зеркал концентрируются на небольшой панели, которая одновременно генерирует электроэнергию и обеспечивает передачу тепловой энергии водяному теплообменнику.

В результате нагрева воды образуется пар, который заставляет вращаться турбину и генерировать электроэнергию. Таким образом солнечная энергия преобразуется в электрическую одновременно двумя путями с максимальной эффективностью.

Полимерные и органические аналоги

Фотоэлектрические модули на основе органических и полимерных соединений начали разрабатывать только в последнем десятилетии, но исследователи уже добились значительных успехов. Наибольший прогресс демонстрирует европейская компания Heliatek, которая уже оснастила органическими солнечными панелями несколько высотных зданий.

Толщина её рулонной пленочной конструкции типа HeliaFilm составляет всего 1 мм.

При производстве полимерных панелей используются такие вещества, как углеродные фуллерены, фталоцианин меди, полифенилен и другие. КПД таких фотоэлементов уже достигает 14-15%, а стоимость производства в разы меньше, чем кристаллических солнечных панелей.

Остро стоит вопрос срока деградации органического рабочего слоя. Пока что достоверно подтвердить уровень его КПД через несколько лет эксплуатации не представляется возможным.

Преимуществами органических солнечных панелей являются:

• возможность экологически безопасной утилизации;
• дешевизна производства;
• гибкая конструкция.

К недостаткам таких фотоэлементов можно отнести относительно низкий КПД и отсутствие достоверной информации о сроках стабильной работы панелей. Возможно, что через 5-10 лет все минусы органических солнечных фотоэлементов исчезнут, и они станут серьезными конкурентами для кремниевых пластин.

Какую солнечную панель выбрать?

Выбор солнечных панелей для загородных домов на широте 45-60° не труден. Здесь стоит рассматривать лишь два варианта: поликристаллические и монокристаллические кремниевые панели.

При дефиците места предпочтение лучше отдать более эффективным моделям с односторонней ориентацией кристаллов, при неограниченной площади рекомендуется приобрести поликристаллические батареи.

Ориентироваться на прогнозы аналитических компаний развития рынка солнечных панелей не стоит, ведь лучшие их образцы, возможно, ещё не изобретены

Выбирать конкретного производителя, требуемую мощность и дополнительное оборудование лучше при участии менеджеров компаний, занимающихся продажей и установкой такого оборудования. Следует знать, что качество и цена фотоэлектрических модулей у крупнейших производителей отличаются мало.

Следует учитывать, что при заказе комплекта оборудования «под ключ», стоимость самих солнечных панелей будет составлять всего лишь 30-40% от общей суммы. Сроки окупаемости таких проектов составляют 5-10 лет, и зависят от уровня энергопотребления и возможности продажи излишков электроэнергии в городскую сеть.

Некоторые мастера предпочитают собирать солнечные батареи собственноручно. На нашем сайте есть статьи с подробным описанием технологии изготовления таких панелей, их подключению и обустройству отопительных гелиосистем .

Советуем ознакомиться:

Выводы и полезное видео по теме

Представленные видеоролики показывают работу различных солнечных панелей в реальных условиях. Также они помогут разобраться в вопросах выбора сопутствующего оборудования.

Правила выбора солнечных панелей и сопутствующего оборудования:

Виды солнечных панелей:

Тестирование монокристаллической и поликристаллической панелей:

Для населения и небольших промышленных объектов реальной альтернативы кристаллическим кремниевым панелям пока что нет. Но темпы разработки новых типов солнечных батарей позволяют надеяться, что скоро энергия солнца станет главным источником электроэнергии во многих загородных домах.

Всем заинтересованным в вопросе выбора и использования солнечных батарей предлагаем оставлять комментарии, задавать вопросы и участвовать в обсуждениях. Форма для связи расположена в нижнем блоке.

sovet-ingenera.com

Самые эффективные солнечные батареи: обзор, сравнение лучших моделей

Когда вы решили обзавестись собственной солнечной электростанцией, вы сначала сталкиваетесь с выбором солнечных батарей. Они в первую очередь должны быть не только надежными, но и эффективными. Только так можно обеспечить электричеством все домашние или промышленные потребности. Эффективность каждой отдельной солнечной батареи также отразится и на общем количестве модулей, что позволит сэкономить на расходах и не потерять в производительности. Итак, какие солнечные панели считаются лучшими и на чем должен основываться выбор?

Содержание статьи

Показатель эффективности солнечных батарей

Коэффициент полезного действия (КПД) определяет эффективность каждой отдельной солнечной панели. Показатель эффективности измеряется в процентах, они отражают, сколько электроэнергии вы сможете получить при стопроцентном использовании солнечного света фотоэлементами пластины. Если более понятными словами, то КПД – это экономическая обоснованность работы солнечных панелей. На сегодняшний день самый высокий процент эффективности зафиксирован при работе монокристаллических кремниевых пластин – он находится на уровне 22% при условии использования качественного сырья.

В показатель производительности батареи уже включены энергетические затраты, которые будут направлены на работу аккумулятора и преобразование постоянного тока в переменный.

Особенностью данного показателя является то, что заявленная цифра эффективности выполняется только при соблюдении всех условий, а именно: правильного угла наклона панелей, их чистой поверхности и наличия солнечного света. В пасмурную погоду коэффициент полезного действия может упасть в 5 раз, не говоря уже о ночном времени суток, когда работа солнечной системы прекращается. Поэтому специалисты всегда советуют приобретать на пару панелей больше, чтобы перекрыть подобные риски.

Самые эффективные модули

Теперь рассмотрим несколько вариантов самых эффективных модулей, которые показывают наивысшей процент выработки.

Солнечная многослойная ячейка

Это солнечные панели, в основу которых заложены гелиевые преобразователи. Они состоят из нескольких слоев разных материалов, в основном из кремния и перовскита. Если быть точнее, то гелиевые ячейки состоят из четырех слоев и линзы, которая направляет солнечный свет, тем самым в большей степени насыщая модули энергией. Но ввиду особого технологического процесса и применения уникального элемента в структуре модуля – субстрата германия, стоимость панелей довольно высокая и недоступна широкому кругу потребителей.

Несмотря на дороговизну солнечных батарей с многослойными гелиевыми ячейками, они быстро себя окупают из-за высокого показателя производительности и скоро станут довольно распространенными не только в стенах лабораторий или промышленных объектов.

Многослойность технологии позволяет поглощать солнечный свет только определенной длины, используя при этом всю площадь поверхности, и как результат аккумулируется больше энергии. Уникальность продукции позволила ученым добиться рекордного значения эффективности солнечной панели – 46%. Данный показатель был подтвержден и зафиксирован японской научной группой.

Перовскит

Панели из перовскита стремительно ворвались в рейтинг лучших батарей для генерации солнечной энергии. Что такое перовскит? Перовскит – это обобщенное название всех материалов, которые представлены в кубической кристаллической форме. Несмотря на то, что перовскит не является новинкой в сфере выращивания кристаллов, использования их для изготовления солнечных ячеек началось только 10 лет назад. И в самом начале на них не возлагали особых надежд, так как ученые на основе опытов установили эффективность работы всего лишь 2%. Но спустя время их решили еще раз протестировать, так как кристаллы кубической формы могут больше генерировать солнечного тока. И после внесения некоторых корректив через 8 лет корейские ученые зафиксировали показатель производительности на уровне аж 22%. Это и стало прорывом.

Почему они стали главным объектом на рынке солнечных панелей? Потому, что модули отличаются более легким технологическим процессом, а также они более удобны при использовании, чем аналогичные кремниевые солнечные батареи. Но на сегодняшний день модули из перовскита не выпускаются в промышленном количестве и недоступны широкому кругу потребителей. Если их выпуск будет массовым, то ученые просчитали, что цена одного ватта фотопреобразователя будет находиться в пределах 0,10 долларов.

Квантовые точки и органические солнечные ячейки

Суть работы таких панелей основана на применении наночастиц. Нанослой очень легко наносится методом распыления на любую поверхность. В практическом плане его можно распылить даже на прозрачную пленку, что станет прорывом в области солнечных модулей. Кроме того, благодаря особым возможностям квантовых точек солнечный свет теперь может поглощаться в разных диапазонах спектра. То есть, регулируя размер наночастиц, можно подобрать оптимальный показатель фотопреобразователя.

Разработчиком таких гелиевых солнечных панелей является Американский Университет в Торонто. Они смогли в лабораторных условиях доказать, что панели на базе кванточастиц смогут вырабатывать производительность на уровне 40% и даже выше. Однако они не были протестированы в реальных условиях и пока находятся еще на стадии разработки, то есть их нельзя купить, так как испытания еще не окончены, но каждый день ведутся работы, результатом которых может стать выпуск в массовое производство квантовых батарей с наибольшим процентом эффективности среди имеющихся конкурентов.

Батареи компании Solar Window

Solar Window

Рассмотрим солнечные батареи от компании Solar Window. Производитель Solar Window представил миру новую разработку в сфере солнечной системы. Суть технологии заключается в изготовлении гелиевых ячеек из органического материала, а проводниками выступают азот, кислород, углерод, водород в виде отдельных прозрачных слоев. Но это далеко не вся суть открытия высокоэффективных панелей, но о них разработчики пока не оповещают.

Солнечные панели от компании Solar Window в результате своего органичного состава по сравнению с основными конкурентами, которые также занимаются производством гелиевых модулей, в 12 раз меньше оказывают негативное влияние на окружающую среду.

Отдельно стоит сказать о показателе КПД. Ввиду революционной технологии применения «прозрачности» панелей удалось достигнуть предельно высокого значения эффективности – 50%, чего не могла сделать ни одна передовая компания. Чтобы доказать подобную производительность, Solar Window ни один год работали над этим проектом. Сейчас у них нет конкурентов, особенно если говорить о стандартных кремниевых батареях с КПД не выше 22%. Также стоит отметить еще одну особенность гелиевых модулей. Из-за использования пленки они могут применяться в любом удобном месте с прозрачной поверхностью и получать энергию даже при искусственном освещении или в тени. Это особый прорыв в мире солнечных электростанций.

Как вы поняли, все новые разработки не будут стоить дешево. И многие интересуются вопросом, какой тогда смысл в экономии на оплате электроэнергии, если придется выложить за подобное новшество целое состояние? Ответ очень простой. Так как эффективность гелиевых модулей в 2, а то и в 3 раза выше традиционных, то и срок окупаемости у них будет меньше. Благодаря особым качествам такие солнечные панели смогут оправдать свою стоимость уже через 2-3 года.

www.termico-solar.com

Как выбрать солнечную панель и не переплатить

---

---

Фотоэлементы, собранные в один корпус называют обычно солнечной панелью. Несколько панелей, подключенных через инвертор, контроллер заряда к аккумуляторам и электросети образуют электростанцию. Рассмотрим основные требования, которыми должны обладать фотоэлектрические панели.

Фотоэлементы

Выдаваемый вольтаж, ампераж и мощность напрямую зависит от количества фотоэлементов на солнечной панели. В изделиях фабричного производства используются 6-дюймовые (156х156мм) пластины, как наиболее мощные.

Если вы решили сделать солнечную панель своими руками – можно применять разрезанный пополам вариант (78х156мм). Как показывает практика, брак при кустарном изготовлении солнечных панелей неизбежен, но при использовании пластин половинного размера, его последствия обходятся в два раза дешевле.

Важно. Не пытайтесь разрезать большую (156х156 мм) пластину самостоятельно – покупайте только готовые заводские варианты, разрезанные лазером.

Мощность

---

---

Мощность панели напрямую зависит от ее размера. При самостоятельной сборке вы сами определяете какого размера будет устройство. Если вы покупаете готовую солнечную панель, ее вольт амперные характеристики указываются на ее корпусе и в документах к ней.

Избегайте приобретать панели большого размера/мощности. Громоздкие  устройства гораздо сложнее транспортировать, монтировать и обслуживать. Наибольшей популярностью пользуются панели в 100 Ватт. Это 36 монокристаллических или 40 поликристаллических модулей в одном корпусе.

Поли или моно кристалл

Внешне поликристаллические фотоэлементы отличаются от монокристаллических более светлым оттенком лицевой поверхности. Также у монокристаллов — скругленные углы, а у поликристаллов — прямые. Технология изготовления поли – элементов более дешевая, отсюда более низкая цена один элемент «моно» стоит 2.1$, «поли» 1.8$.

Монокристалл. Скругленные углы, темный цвет

Поликристалл — прямые углы, голубой

Есть несколько фактов в поддержку первого и второго:

1. Поликристалл выдает более устойчивое напряжение при облачности/рассеянном свете.
2. Монокристалл – имеет большее КПД – 17-18% против 14 у поли.
3. Срок службы у обоих фотоэлементов примерно одинаков – 20 лет.
4. Деградация (потеря мощности) у моно – 3% в первый год эксплуатации и 0,85% каждый последующий год. У «поли» — 2% за первый и 0,8% за каждый последующий. Т.е. через 10 лет эксплуатации моно потеряет 10,65% а поли – 9,2%

На самом деле, разница между производительностью этих двух технологий изготовления солнечных элементов незначительна, что подтверждают многочисленные исследования в этой сфере.

Наиболее востребованной является поликристаллическая технология. На ней работают около 80% всех солнечных электростанций в мире. Для примера приводим таблицу сравнения эффективности модулей, выполненных на обоих технологиях, от одного популярного производителя CSG PVtech (Китай):

Сравнение эффективности поли и монокристаллов в фотоэлементе

Как видно из данных в таблице – у этого конкретного изготовителя разница между поли и моно кристаллами практически не ощущается, но у других фирм все может быть иначе и следует принимать во внимание реальные показатели

Корпус

Важным элементом любой солнечной панели является ее каркас. Он должен обладать несколькими качествами:

1. долговечность;
2. легкость;
3. стойкость к температурным воздействиям;
4. стойкость к метеоусловиям;
5. прочность;
6. невысокая цена.

По сочетанию всех указанных качеств пока нет конкуренции алюминию, поэтому именно из него делают каркасы 90% панелей как фабричного, так и кустарного производства.

Фотоэлементы в панели защищаются прозрачным материалом и выбор его не всегда очевиден. Важными факторами являются цена, % светопропускания и масса.

• Оргстекло. 92% пропускания света, низкая масса и сравнительно невысокая стоимость. Солнечные панели с оргстеклом получаются легкие и прочные, однако в летнее время оргстекло практически не отводит тепло и деформируется от температуры. В итоге батарея с оргстеклом выходит из строя за один летний сезон. Стоимость 36$ м.кв. за 6 мм стекло.
• Поликарбонат. Дешевле оргстекла, не деформируется, 90% пропускания цвета, очень легкий. Несмотря на свои достоинства, применение его в солнечных панелях нецелесообразно, т.к. он мутнеет от температурных перепадов и перестает пропускать свет в необходимом количестве. Стоимость 4,26$ м.кв. 8 мм поликарбонат.
• Стекло. Тяжелое, хрупкое, о обладает высокой светопропускной способностью (до 98%), которая обратно зависит от толщины. Стекло является самым популярным материалом защиты фотоэлементов в солнечных панелях только из-за его дешевизны и высокой светопропускной способности. Стоимость 3$ м.кв за 6 мм стекло.

Важным элементом также является клей, с помощью которого фотоэлементы крепятся к стеклу. Фотоэлементы должны быть приклеены только специальным составом. Нарушение этого правила приводит к тому, что через несколько месяцев эксплуатации герметичность нарушается, солнечные батареи деформируются или клей мутнеет, не пропуская света.

Важно. Нельзя использовать эпоксидный  клей. Через 2 месяца на солнце он пожелтеет и перестанет пропускать свет к фотоэлементам. На морозе эпоксидный клей потрескается и может привести в негодность всю панель

Для солнечных панелей используют специальный герметик компаунд. Самым популярным является американский Dow Corning Sylgard 184 Solar Cell по цене 48$ за банку в 1 кг (хватит на 4 м.кв. панелей).

Размещение

Как правильно разместить панель

Идеальным способом расположения солнечных панелей является закрепление их на подвижном основании с возможностью в течении дня корректировать их позицию относительно солнца. Если панели можно закреплять только статично, то они должны быть повернуты в сторону Юга и находиться под углом 45° к поверхности земли. Таким образом солнце будет максимально долго в течении дня освещать панели.

Панели должны находиться в доступном для их обслуживания месте. Оператор всегда должен иметь возможность осмотреть и очистить их поверхность от налипшего снега, инея, листвы и т.д.

 

 

---

---

Бестопливный генератор — способ заработать на безграмотности Ветряк для частного дома — игрушка или реальная альтернатива Виды садовых светильников и фонарей на солнечных батареях, как и где использовать. Реальное применение тонкопленочных солнечных батарей

electricadom.com

Обзор сравнение солнечных панелей

Для наших клиентов мы провели обзор — сравнение солнечных панелей в условиях Харькова. Целью данного обзора является оценка целесообразности переплачивать 30% за солнечные панели известного европейского производителя, и понятно донести преимущества и недостатки солнечных батарей китайского и немецкого производства.

Для теста мы приобрели немецкую батарею премиум класса, и батарею именитого китайского производителя.

Сравнение солнечных панелей по внешнему виду

Для начала удовлетворим визуалов, посмотрим на внешний вид наших панелей:

Синий цвет, не однородная структура, фотоэлектрические элементы квадратной формы – поликристаллическая солнечная панель китайского производства. Черного цвета, однородной кристаллической структуры, со скругленными углами элементов – монокристаллическая панель немецкого производства.

Вид сзади, заливка компаундом:

Видим неровные стыки китайской батареи и гладкую, аккуратную заливку компаундом в немецких батареях.

Не хочется заранее расстраивать настоящих или будущих владельцев китайских солнечных панелей, но  эти недочеты в будущем приводят к разгерметизации пакета, попаданию воды и трещинам:

Что в дальнейшем приведет к снижению эффективности солнечной батареи до минимума.

Не смотря на описанные недостатки, обе панели выглядят достойно.

Тестирование солнечных панелей по производимой мощности

День был с переменной облачностью, временами светило яркое солнце, а иногда даже срывался снег — идеальные погодные условия для проведения тестирования при разном уровне освещенности.

Нагрузкой батарей служили три лампы накаливания 36 В, 100 Вт. Одновременно производилось измерение тока и напряжения на нагрузке. С одной стороны можно было визуально наблюдать производимую мощность солнечной панели по яркости свечения ламп, с другой — гибко менять нагрузку от 100 до 300 Вт.

В течении дня при разных уровнях освещения производились измерения тока и напряжения на одинаковой нагрузки, подключенной к каждой из панелей. В результате чего получили графики мощности, производимой солнечными панелями в течении дня.

А теперь пара графиков для сравнения солнечных батарей:

Из графиков видно, что при солнечной погоде, китайская солнечная панель  уступает немецкой примерно на 5%, а при облачности, когда свет рассеянный, видно, что производительность немецкой выше минимум на 30%.

Отобразим это на графике:

Примечание: 1 — пасмурно, 2 — облачно, 3 — солнечно, 4 — яркое солнце

Разница в производительности солнечных панелей видна даже на фото:

Левые три лампы подключены к немецкой батареи, правые – к китайской, солнце зашло за тучи.

А на этом фото ярко светит солнышко:

Выводы из обзора солнечных панелей разных производителей

На основании проведенных измерений можно сделать вывод, что среднегодовая производительность немецкой панели будет на 20% выше, чем китайской. Учитывая более высокую производительность, а также несравненное качество изготовления немецкой солнечной батареи, считаем разницу в 30% полностью оправданной.

Данный обзор солнечных панелей проведен в климатической зоне Харькова компанией «Аркодан». Возникшие вопросы задавайте по телефону или письмом:

+38 (096) 763-25-25   +38 (057) 763-25-25

ул. Ак. Проскуры, 1, Харьков, Украина

[email protected]

arkodan.com

Виды солнечных батарей: сравнение и их отличия

Сейчас доступен такой вид альтернативной энергии, как солнечная. При помощи размещения специальных солнечных батарей можно получать электричество, которое полностью сможет покрыть все ваши энергозатраты. Но здесь одной батареи будет недостаточно, понадобится целая система. Количество панелей зависит от их мощности, типа и потребляемого количества энергии. Перед тем как обзавестись собственной солнечной электростанцией, ознакомьтесь с видами солнечных батарей и выберите для себя оптимальный.

Содержание статьи

Что такое солнечная батарея

Главная задача солнечной батареи – это преобразовать солнечный свет в электроэнергию. То есть за счет установки нескольких конструкций можно обеспечить дом током, не прибегая к использованию общей электросети. Солнечные панели являются экологически чистым способом преобразования света в ток, при этом они выдают самый высокий показатель эффективности в отличие от других альтернативных источников энергии.

Солнечные батареи – это специальные модули с фотоэлементами, которые могут захватывать солнечную радиацию и при помощи полупроводниковых устройств на выходе давать электроэнергию с напряжением 220В.

Панель представлена в виде прямоугольника. Размер панели схож с шифером. Это самый распространенный тип. На ней размещено 36 элементов, которые покрыты фотопленкой или стеклом. При помощи соединения и специальных туннелей свободные электроны, которые образуются под действием солнечного света, передвигаются и накапливаются в виде постоянного тока в аккумуляторе. Когда там собирается необходимое количество тока, он при помощи инвертора перерабатывается на переменный с нужным напряжением 220В. Но, чтобы обеспечить дом электроэнергией полностью или частично, понадобится несколько таких солнечных панелей. Важным элементом системы являются крепления для солнечных панелей.

Виды кремниевых батарей

Наиболее популярными являются кремниевые батареи. Они отличаются долговечностью и качественной работой. Их различают два вида: монокристаллические и поликристаллические.

Монокристаллические

Такой вид батарей относится к самым дорогостоящим, потому что они изготавливаются из высококачественных материалов при соблюдении сложного технологического процесса. Главным материалом служит слой из специально выращенных кристаллов кремния. Готовые панели представляют собой бруски с кремниевой решеткой темно-синего цвета с закругленными краями. В процессе производства модуль разрезают на более тонкие пластины.

В результате использования качественного сырья и сложного процесса производства кремниевые монокристаллические панели достигают наивысших показателей производительности (КПД до 25%), а также отличаются длительным сроком эксплуатации с минимальным процентом деградации (около 5% за 25 лет). Высокий показатель эффективности достигается за счет использования всей поверхности модуля, даже захватывая рассеянный солнечный свет.

Несмотря на дороговизну монокристаллических конструкций, они быстрее себя окупают. Кроме того, из-за высокой мощности и производительности их можно использовать в меньшем количестве, тем самым экономя на площади. Однако нужно постоянно за ними ухаживать, так как малейшее загрязнение или затемнение приводит к существенному снижению выработки.

Поликристаллические

В производстве поликристаллических модулей участвует несколько кристаллов. По своим качествам они уступают монокристаллическим. Во-первых, это связано с использованием низкокачественного кремния, а во-вторых, с более простым процессом производства. В их основу заложен материал, который получен при переработке непригодных монокристаллических батарей и залит в формы, поэтому батареи имеют неоднородный цвет синего оттенка.

В результате использования более дешевого сырья цена на поликристаллическую батарею ниже на 15-20%, но это сказывается и на общей эффективности. КПД поликристаллических модулей при соблюдении правил эксплуатации не превышает 18%.

Солнечные панели из поликристаллов довольно тонкие, но ввиду меньшей производительности их потребуется больше, чтобы обеспечить себя необходимым количеством энергии. Но, несмотря на существенные минусы, поликристаллические солнечные батареи пользуются большой популярностью. Это связано с тем, что они менее прихотливы к захватыванию солнечного света и работают с большей отдачей в пасмурную погоду. Кроме того, с каждым годом инженеры работают над повышением величины КПД поликристаллических модулей, что в скором времени приблизит их к показателю 20-22%.

Виды пленочных батарей

Теперь рассмотрим виды солнечных батарей пленочного типа. Пленочная панель достаточно недавно появилась в сфере получения альтернативной солнечной энергии. На сегодняшний день они не пользуются большой популярностью, в том числе и из-за высокой стоимости, но имеют свои преимущества. Они бывают нескольких типов. Рассмотрим каждый из них: на основе теллурида кадмия и на основе Cigs.

На основе теллурида кадмия

Первый тип пленочной солнечной панели произведен на основе теллурида кадмия. Данное решение оправдано высоким уровнем поглощения кадмием солнечного света. Еще несколько десятков лет назад кадмий активно применялся в космосе, но никак не для домашнего использования, потому что он обладает высокой степенью ядовитости. Но при пользовании солнечными панелями он не составляет угрозы для человеческого здоровья. Все испарения, полученные при его активации солнечной радиацией, уходят в атмосферу.

Эффективность работы солнечных батарей на основе кадмия предельно мала, всего 10%. Поэтому ввиду их высокой стоимости, использования вредных материалов и низкой выработки они не пользуются широким спросом.

На основе CIGS

Вторым представителем пленочных солнечных батарей выступают панели на основе использования CIGS. Это полупроводник, который состоит из таких элементов как галлий, медь, индий и селен. Они имеют схожую структуру с кадмиевыми панелями, гибкие и отличаются широким способом применения. Солнечная панель на основе полупроводника CIGS используется в космических спутниках, при производстве жидкокристаллических мониторов или в качестве портативных туристических приспособлений для получения энергии.

Пленочная панель на основе галлия – это новое направление в сфере источников питания. В отличие от кадмиевых батарей эффективность их работы достаточно высока, от 15 до 20%, поэтому они составляют прямую конкуренцию монокристаллическим батареям. Если научно-исследовательским центрам удастся снизить себестоимость производства таких панелей, то они смогут стать лидерами на рынке данной продукции.

Амфорные батареи

Еще одним типом солнечных батарей являются амфорные модули. Такая солнечная батарея производится из амфорного кремния и отличается от стандартных кремниевых батарей способом изготовления. Здесь используется не чистое сырье, а его гибрид, а если быть точнее, то горячие пары, которые осаждают подложку. Принцип напоминает больше производство пленочных батарей. Результатом подобной работы становятся готовые солнечные панели, однако при этом не нужно выращивать кристаллы, что резко сокращает и время, и затраты на производство. Основным материалом выступает силан.

Сегодня на рынке солнечных панелей амфорные модули представлены тремя поколениями. Основная разница между панелями заключается в эффективности их работы. Если первый вариант солнечной панели был выпущен с заявленными характеристиками КПД максимум 5%, второе поколение достигло 9%, то на сегодняшний день их показатель уже равняется 12%. Они не такие распространенные, так как остаются в цене предельно дорогими, но при этом уступают в производительности кремниевым солнечным панелям.

Особым достижением работы амфорной солнечной батареи считается ее возможность работать с заявленным процентом КПД даже при сильно высокой температуре и нагревании поверхности, что другим батареям не свойственно.

Особые характеристики амфорных батарей:

• Возможность применять гибкую панель на любых участках, строениях или архитектурных объектах.
• Стабильная работа при критически высоких показателях температуры.
• Долгий срок службы – до 25 лет.
• Невысокий процент КПД.
• Лучшая производительность наравне с другими панелями при рассеянном солнечном свете.

Если обратиться к практике, то батарея из амфорного кремния активно используется в качестве тонких пленочных модулей. Это связано с особенностью производственного процесса, где в результате получается панель на гибкой, а не на твердой подложке. Как бы ни казалось странным, амфорные батареи стоят дороже, особенно за счет своей эластичной структуры. Наибольший спрос на них в северных районах, так как благодаря физико-химическому составу модулей им свойственно поглощать солнечную энергию даже при слабом рассеянном свете.

После описания всех видов солнечных панелей остается только сделать вывод, какие модули лучше всего выполняют функцию выработки электроэнергии. Дать однозначный ответ нельзя, потому что необходимо отталкиваться от финансовых возможностей и от желаемой мощности солнечной батареи. Первое место специалисты отдают монокристаллическим панелям ввиду их высокой эффективности и долгого срока службы, однако данный показатель не всегда является значимым. Здесь важно оценить все технические характеристики работы панелей в комплексе, а также сопоставить их стоимость.

www.termico-solar.com