ГИБКИЕ СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ: ОСОБЕННОСТИ И ПРИМЕНЕНИЕ

Гибкие солнечные панели — разновидность панелей, которые относятся к типу «тонкопленочные». Принцип работы их такой же как моно и поликристаллических устройств и основан на фотоэлектрическом эффекте. Являются отличным мобильным вариантом для обеспечения чистой возобновляемой энергией, где бы вы ни оказались. В этой статье мы рассмотрим их особенности, применение, преимущества и недостатки.

Типичные кристаллические солнечные панели состоят из кремниевых пластин, размер кристаллитов которых составляет до 1000 мкм. Гибкие панели состоят из кремниевых слоев, которые в 300 раз меньше, чем у стандартных панелей, что позволяет им изгибаться и при этом сохранять свою функциональность. 

Их производят из следующих материалов:

• аморфного a-Si или тонкопленочого TF-Si кремния;
• Cd-Te — теллурид кадмия;
• CIGS — диселенид галлия-меди-индия;
• синтетических материалов;
• OPV / DYSC — проводящих органических полимеров;
• TiО2 — диоксида титана, с покрытием органическим красителем;
• генно-инженерных бактерий;
• GaAs/CIS — многослойных тонкопленочных.

Содержание статьи

• • • Гибкая солнечная панель: преимущества и недостатки
    • Гибкие солнечные панели из аморфного кремния — особенности 
    • Применение и перспективы гибких солнечных панелей

Гибкая солнечная панель: преимущества и недостатки

Гибкая солнечная панель имеет один большой недостаток — она менее эффективна, чем жесткая. В настоящее время фотоэлектрические устройства из кристаллического кремния в среднем имеют эффективность около 18-22% и составляют около 90% всего мирового рынка солнечной энергетики. Гибкие устройства имеют КПД всего 7-17%. А это означает, что вам понадобится их больше, чтобы производить такое же количество э/энергии, которое вырабатывает жесткая панель. Однако технологии не стоят на месте — ведущие производители уже достигли мирового рекорда эффективности 20,4% в гибком фотоэлементе CIGS.

Гибкая солнечная батарея — отличный вариант для тех, кто нуждается в лёгком и портативном источнике энергии. Прочные и легкие, они идеально подходят для небольшой нагрузки, такой как жилые дома, лодки, машины и другие потребители, не требующие большой мощности.

К преимуществам относится:

• высокая способность поглощения света;
• лучшие коэффициенты преобразования в пасмурную погоду;
• низкий температурный коэффициент;
• легкие — они могут весить около 500 г на м², это более чем в 40 раз легче, чем их кремниевые аналоги;
• недорогие в изготовлении (иногда с использованием печатной электроники);
• тонкие — толщиной всего несколько миллиметров, могут быть прозрачными;
• могут быть размещены на пластиковых полиэфирных пленках. 

Основными недостатками являются:

• низкая эффективность;
• значительная деградация и снижение КПД в процессе эксплуатации;
• более короткий срок службы.

Гибкие солнечные панели из аморфного кремния — особенности 

Гибкие солнечные панели из аморфного кремния в роли поглощающего слоя используют аморфные вещества, характеризующиеся только ближней упорядоченностью структуры. Идеальный материал для их производства — a-Si аморфный кремний, который может быть легирован водородом a-Si:Н и германием a-SiGe:Н.

Аморфные кремниевые панели в настоящее время получают все более широкое применение в разных областях. Они имеют следующие особенности:

• их можно изготавливать на металлической фольге, на полимерных пленках и других гибких подложках;
• основной технология — плазменно-поддерживаемое осаждение паров из химических смесей, содержащих кремний и германий;
• одна из самых экологически чистых технологий;
• температурный коэффициент в 2 раза ниже, чем в стандартных панелях — следовательно, сохраняется более высокая производительность при нагреве;
• производят э/э в пасмурную погоду при плохой освещенности — до 100 Вт/м², в то время как ее кристаллические аналоги прекращают выработку при значении 150-200 Вт/м²;
• обеспечивают относительно высокую эффективность при низкой себестоимости из-за меньшего расхода материала. 

Основным недостатком гибких панелей из аморфного кремния является их значительная деградация в процессе эксплуатации. 

Применение и перспективы гибких солнечных панелей

Благодаря своим преимуществам, гибкие солнечные панели могут иметь следующее применение:

• могут быть прикреплены к фасадам и на крышах зданий, конструкции которых не подходят для тяжелого кремния;
• на поверхностях со сложным рельефом;
• в переносных системах — для снаряжения для кемпинга, различных гаджетов или зарядных устройств для телефонов;
• могут быть прозрачными, что позволяет использовать их в окнах и гибкой электронике;
• на крышах автомобилей, в одежде и даже в очках, чтобы заряжать телефон, пока вы в пути;
• в условиях низкой освещенности, таких как шахты.

В целом, производство гибких солнечных панелей является достаточно перспективными с широкими возможностями для оптимизации производственного процесса и усовершенствования технологий.