Получить подробный расчет
Блог > СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ ИЗ АМОРФНОГО КРЕМНИЯ: ОСОБЕННОСТИ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ ИЗ АМОРФНОГО КРЕМНИЯ: ОСОБЕННОСТИ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

солнечные батареи из аморфного кремния
21
December

Производство солнечных батарей из аморфного кремния (a-Si) находится на достаточно высоком технологическом уровне. Возможность использования таких подложек как металлическая фольга и полимерные пленки совместимо с производством гибких фотоэлементов в промышленных масштабах. Поэтому солнечные батареи данного типа относятся к наиболее перспективной фотоэлектрической технологии ближайшего будущего.

Содержание статьи:

Аморфные солнечные батареи: особенности и технологии

Аморфные солнечные батареи относятся к одному из трех видов кремниевых фотоэлектрических преобразователей, преобразующих энергию солнца в электрический ток. К двум другим видам относятся монокристаллические и поликристаллические устройства, для производства которых используется кристаллический кремний.

Аморфный кремний для солнечной батареи представляет собой некристаллическую аллотропную форму полупроводникового кремния. Тонкопленочные модули на основе аморфного кремния (a-Si) в качестве поглощающего элемента используют аморфные вещества, которые состоят из тонких кремниевых слоев (примерно в 100 раз меньше, чем в кристаллическом кремнии), что позволяет им быть гибкими и при этом сохранять свои функции. 

аморфные солнечные батареи

Кремниевая солнечная батарея: виды и преимущества

Наибольшее распространение получили кремниевые солнечные батареи трех видов:

  • монокристаллические с КПД до 22%;
  • поликристаллические с КПД до 18%; 
  • аморфные (тонкопленочные) с КПД в пределах от 7 до 12 %, рекордное значение 17,3% было достигнуто в 2018 году за счет тандемной структуры ячеек. 

Монокристаллические устройства производят из пластин высокочистого кремния толщиной 300 мкм. Кремний чистотой 99,99% получают в два этапа с применением сложных технологий. Поэтому такие устройства имеют самый продолжительный срок эксплуатации, низкую деградацию, высокую эффективность. Цена монокристаллических панелей самая высокая, что обусловлено их отличными характеристиками, применением дорогостоящего материала и затратной технологией.

Преимущества солнечных батарей из аморфного кремния:

  1. Низкий температурный коэффициент — в 2 раза ниже, чем у кристаллических собратьев. Они меньше подвержены снижению мощности при нагреве и эффективно работают в странах с жарким климатом.
  2. Высокая поглощающая способность — меньшее количество материала способно поглотить большее количество света. Поэтому может использоваться в солнечных элементах с очень малой толщиной слоя, что позволяет сэкономить на материалах.
  3. Лучший коэффициент преобразования — производят больше электричества при слабом освещении и в пасмурную погоду. Они продолжают генерацию при освещенности всего 100 Вт/м2, в то время как кристаллические аналоги прекращают генерацию при 150-200 Вт/м2.
  4. Легкий вес — тонкопленочные устройства могут быть в 40 раз легче кремниевых панелей, их вес может составлять всего 500 г/м2
  5. Гибкая структура позволяет успешно применять их на неровных рельефных поверхностях, на крышах автомобилей, одежде.
  6. Обеспечивают относительно высокую эффективность при низкой себестоимости из-за меньшего расхода материала.
  7. Потенциально стоимость производства тонкопленочных панелей может быть ниже, чем у кристаллических модулей. Но это произойдет только в случае достаточно высоких объемов производства.

Основная проблема этой технологии — низкий КПД преобразования. В промышленных масштабах был достигнут КПД только около 7%. Большинство отдает предпочтение фотоэлектрическим модулям из кристаллического кремния с эффективностью более 20%, поскольку для производства одного и того же количества э/э они занимают гораздо меньшую площадь.

Другим недостатком тонкопленочных панелей является их значительная деградация в процессе эксплуатации.

кремниевая солнечная батарея

Аморфная тонкопленочная солнечная батарея: применение и перспективы

Из-за более дешевого и упрощенного производства аморфная тонкопленочная солнечная батарея в основном используется для устройств с низким энергопотреблением. Однако в последние годы совершенствование технологий производства и высокие достижения в эффективности привели к более широкому диапазону применений модулей a-Si:

  • они идеально подходят для жилых домов, лодок, машин и других потребителей, не требующих большой мощности;
  • их можно использовать как жалюзи на окнах и теплицах с выбранной степенью прозрачности;
  • легкий вес позволяет прикреплять их к фасадам и крышам домов, конструкции которых не выдерживают тяжелые кремниевые батареи;
  • их интегрируют на одежду и сумки для зарядки различных электронных гаджетов.

Профессор института PV Lab Neuchâtel (Швейцария) Арвинд Шах в интервью от 16.04.2021 г. рассказал, что ученые фотоэлектрической лаборатории сосредоточены на разработке «солнечного модуля будущего» — на период с 2030 по 2040 год. Модуль, основанный на нижнем элементе кристаллического кремния с гетеропереходом и перовскитной верхней ячейкой. Цель состоит в том, чтобы достичь КПД коммерческих модулей 30% при цене на модули значительно ниже 0,30 евро за ватт. 

Последние новости
МОНТАЖ СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ
11
January

МОНТАЖ СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ

Содержание статьи: Как установить солнечные батареи? Установка солнечных батарей своими руками Установка солнечных батарей специалистами Solar Garden Выводы Как установить солнечные батареи? Установка солнечных батарей требует комплексного подхода и учета многих нюансов. Этот процесс включает...

Детальнее
СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ НА БАЛКОНЕ: МОНТАЖ, ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ
29
December

СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ НА БАЛКОНЕ: МОНТАЖ, ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ

Преимущества солнечной энергетики уже давно оценили не только владельцы частных домов и офисов, но и владельцы квартир. Солнечные батареи для квартиры — вполне реальная возможность сэкономить на потреблении за электроэнергию, обеспечить себе автономность или резервирование...

Детальнее
СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ ИЗ АМОРФНОГО КРЕМНИЯ: ОСОБЕННОСТИ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
21
December

СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ ИЗ АМОРФНОГО КРЕМНИЯ: ОСОБЕННОСТИ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Производство солнечных батарей из аморфного кремния (a-Si) находится на достаточно высоком технологическом уровне. Возможность использования таких подложек как металлическая фольга и полимерные пленки совместимо с производством гибких фотоэлементов в промышленных масштабах. Поэтому солнечные батареи данного...

Детальнее
«ЗЕЛЕНЫЙ» ТАРИЙ 2021-2022. МЕХАНИЗМ ПОДКЛЮЧЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ В ЗАКОНЕ
17
December

«ЗЕЛЕНЫЙ» ТАРИЙ 2021-2022. МЕХАНИЗМ ПОДКЛЮЧЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ В ЗАКОНЕ

Содержание статьи: Кто может установить солнечную электростанцию в 2021-2022 году? Ставки «зеленого» тарифа в 2021-2022 году «Зеленый» тариф – изменения в законе. Чего ждать собственникам СЭС в 2022? Кто может установить солнечную электростанцию в 2021-2022...

Детальнее
ВЫГОДНЫ ЛИ СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ В УКРАИНЕ?
15
December

ВЫГОДНЫ ЛИ СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ В УКРАИНЕ?

Активному развитию солнечной энергетики в Украине содействуют государственные льготы и хорошее географическое расположение. В 2020 году установлено СЭС суммарной мощностью 6320 МВт, генерирующих 1,265 млрд кВт*ч электроэнергии. Доля солнечной энергии в общей генерации составляет около...

Детальнее
УСТАНОВКА СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ НА КРЫШЕ
10
December

УСТАНОВКА СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ НА КРЫШЕ

Украина географически наделена достаточно высоким уровнем инсоляции, что напрямую влияет на способность эффективно генерировать электричество из энергии солнца. Это мотивирует людей вкладывать средства в установку солнечных панелей на крыше и на земле. Фотоэлектрические системы, установленные...

Детальнее
ДОМАШНЯЯ СОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ: ОСОБЕННОСТИ И ТИПЫ
16
November

ДОМАШНЯЯ СОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ: ОСОБЕННОСТИ И ТИПЫ

Домашняя солнечная электростанция — это энергогенерирующий объект, использующий прямое преобразование энергии солнца в электричество. В настоящее время наблюдается стремительный рост строительства СЭС для частных домов, который обусловлен следующими экономическими факторами: повышением цен на традиционные источники...

Детальнее
СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ ДЛЯ ДОМА: ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА
12
November

СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ ДЛЯ ДОМА: ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА

В настоящее время во всем мире растет тенденция в полной мере использовать доступные возобновляемые источники энергии для производства электроэнергии в малых и средних масштабах. При этом производство электричества с использованием энергии солнца играет важную роль...

Детальнее