Отримати детальний розрахунок
Блог > СОНЯЧНІ БАТАРЕЇ З АМОРФНОГО КРЕМНІЮ: ОСОБЛИВОСТІ ТА СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

СОНЯЧНІ БАТАРЕЇ З АМОРФНОГО КРЕМНІЮ: ОСОБЛИВОСТІ ТА СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

солнечные батареи из аморфного кремния
21
Грудень

Виробництво сонячних батарей з аморфного кремнію (a-Si) знаходиться на високому технологічному рівні. Можливість використання таких підкладок як металева фольга та полімерні плівки сумісна з виробництвом гнучких фотоелементів у промислових масштабах. Тому сонячні батареї цього типу відносяться до найбільш перспективної фотоелектричної технології найближчого майбутнього.

Зміст статті:

Аморфні сонячні батареї: особливості та технології

Аморфні сонячні батареї відносяться до одного з трьох видів кремнієвих фотоелектричних перетворювачів, що перетворюють енергію сонця на електричний струм. До двох інших видів відносяться монокристалічні та полікристалічні пристрої, для виробництва яких використовується кристалічний кремній.

Аморфний кремній для сонячної батареї є некристалічною алотропною формою напівпровідникового кремнію. Тонкоплівкові модулі на основі аморфного кремнію (a-Si) в якості поглинаючого елементу використовують аморфні речовини, які складаються з тонких кремнієвих шарів (приблизно в 100 разів менше, ніж у кристалічному кремнії), що дозволяє їм бути гнучкими і при цьому зберігати свої функції.

аморфные солнечные батареи

Кремнієва сонячна батарея: види та переваги

Найбільшого поширення набули кремнієві сонячні батареї трьох видів:

  • монокристалічні з ККД до 22%;
  • полікристалічні з ККД до 18%;
  • аморфні (тонкоплівкові) з ККД у межах від 7 до 12 %, рекордне значення 17,3% було досягнуто у 2018 році за рахунок тандемної структури осередків.

Монокристалічні пристрої виготовляють із пластин високочистого кремнію товщиною 300 мкм. Кремній чистотою 99,99% отримують у два етапи із застосуванням складних технологій. Тому такі пристрої мають найтриваліший термін експлуатації, низьку деградацію і високу ефективність. Ціна монокристалічних панелей найвища, що обумовлено їх відмінними характеристиками, застосуванням дорогого матеріалу та витратною технологією.

Переваги сонячних батарей із аморфного кремнію:

  1. Низький температурний коефіцієнт – у 2 рази нижче, ніж у кристалічних побратимів. Вони менш схильні до зниження потужності при нагріванні і ефективно працюють у країнах зі спекотним кліматом.
  2. Висока поглинаюча здатність – менша кількість матеріалу здатна поглинути більшу кількість світла. Тому може використовуватись у сонячних елементах з дуже малою товщиною шару, що дозволяє заощадити на матеріалах.
  3. Кращий коефіцієнт перетворення – виробляють більше електрики при слабкому освітленні та в похмуру погоду. Вони продовжують генерацію при освітленості лише 100 Вт/м2, тоді як кристалічні аналоги припиняють генерацію при 150-200 Вт/м2.
  4. Легка вага – тонкоплівкові пристрої можуть бути в 40 разів легшими за кремнієві панелі, їх вага може становити всього 500 г/м2.
  5. Гнучка структура дозволяє успішно застосовувати їх на нерівних рельєфних поверхнях, на дахах автомобілів, одязі.
  6. Забезпечують відносно високу ефективність за низької собівартості через меншу витрату матеріалу.
  7. Потенційно вартість виробництва тонкоплівкових панелей може бути нижчою, ніж у кристалічних модулів. Але це станеться лише у разі досить високих обсягів виробництва.

Основна проблема цієї технології – низький ККД перетворення. У промислових масштабах було досягнуто ККД лише близько 7%. Більшість віддає перевагу фотоелектричним модулям кристалічного кремнію з ефективністю більше 20%, оскільки для виробництва однієї і тієї ж кількості е/е вони займають набагато меншу площу.

Іншим недоліком тонкоплівкових панелей є їхня значна деградація в процесі експлуатації.

кремниевая солнечная батарея

Аморфна тонкоплівкова сонячна батарея: застосування та перспективи

Через дешевше і спрощене виробництво, аморфна тонкоплівкова сонячна батарея в основному використовується для пристроїв з низьким енергоспоживанням. Проте в останні роки вдосконалення технологій виробництва та високі досягнення в ефективності призвели до ширшого діапазону застосувань модулів a-Si:

  • вони ідеально підходять для житлових будинків, човнів, машин та інших споживачів, які потребують великої потужності;
  • їх можна використовувати як жалюзі на вікнах та теплицях із вибраним ступенем прозорості;
  • легка вага дозволяє прикріплювати їх до фасадів та дахів будинків, конструкції яких не витримують важкі кремнієві батареї;
  • їх інтегрують на одяг та сумки для заряджання різних електронних гаджетів.

Професор інституту PV Lab Neuchâtel (Швейцарія) Арвінд Шах в інтерв’ю від 16.04.2021 р. розповів, що вчені фотоелектричної лабораторії зосереджені на розробці «сонячного модуля майбутнього» – на період з 2030 до 2040 року. Модуль, заснований на нижньому елементі кристалічного кремнію з гетеропереходом і перовскітним верхнім осередком. Ціль полягає в тому, щоб досягти ККД комерційних модулів 30% при ціні на модулі значно нижче 0,30 євро за ват.

Останні новини
МОНТАЖ СОНЯЧНИХ ПАНЕЛЕЙ
11
Січень

МОНТАЖ СОНЯЧНИХ ПАНЕЛЕЙ

Зміст статті: Як встановити сонячні батареї? Установка сонячних батарей своїми руками Установка сонячних батарей спеціалістами Solar Garden Висновки Як встановити сонячні батареї? Установка сонячних батарей потребує комплексного підходу та врахування багатьох нюансів. Цей процес включає:...

Детальніше
СОНЯЧНА БАТАРЕЯ НА БАЛКОНІ: МОНТАЖ, ПЕРЕВАГИ ТА НЕДОЛІКИ
29
Грудень

СОНЯЧНА БАТАРЕЯ НА БАЛКОНІ: МОНТАЖ, ПЕРЕВАГИ ТА НЕДОЛІКИ

Переваги сонячної енергетики вже давно оцінили не лише власники приватних будинків та офісів, а й власники квартир. Сонячні батареї для квартири цілком реальна можливість заощадити на споживанні за електроенергію, забезпечити собі автономність або резервування при...

Детальніше
СОНЯЧНІ БАТАРЕЇ З АМОРФНОГО КРЕМНІЮ: ОСОБЛИВОСТІ ТА СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ
21
Грудень

СОНЯЧНІ БАТАРЕЇ З АМОРФНОГО КРЕМНІЮ: ОСОБЛИВОСТІ ТА СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Виробництво сонячних батарей з аморфного кремнію (a-Si) знаходиться на високому технологічному рівні. Можливість використання таких підкладок як металева фольга та полімерні плівки сумісна з виробництвом гнучких фотоелементів у промислових масштабах. Тому сонячні батареї цього типу...

Детальніше
«ЗЕЛЕНИЙ» ТАРИФ 2021-2022. МЕХАНІЗМ ПІДКЛЮЧЕННЯ ТА ЗМІНИ В ЗАКОНІ
17
Грудень

«ЗЕЛЕНИЙ» ТАРИФ 2021-2022. МЕХАНІЗМ ПІДКЛЮЧЕННЯ ТА ЗМІНИ В ЗАКОНІ

Зміст статті: Хто може встановити сонячну електростанцію у 2021-2022 роках? Ставки «зеленого» тарифу у 2021-2022 роках «Зелений» тариф – зміни у законі. Що чекати власникам СЕС у 2022? Хто може встановити сонячну електростанцію у 2021-2022...

Детальніше
ЧИ ВИГІДНІ СОНЯЧНІ БАТАРЕЇ В УКРАЇНІ?
15
Грудень

ЧИ ВИГІДНІ СОНЯЧНІ БАТАРЕЇ В УКРАЇНІ?

Активному розвитку сонячної енергетики в Україні сприяють державні пільги та хороше географічне розташування. У 2020 році встановлено СЕС сумарною потужністю 6320 МВт, що генерують 1,265 млрд кВт * год електроенергії. Частка сонячної енергії загальної генерації...

Детальніше
ВСТАНОВЛЕННЯ СОНЯЧНИХ ПАНЕЛЕЙ НА ДАХУ
10
Грудень

ВСТАНОВЛЕННЯ СОНЯЧНИХ ПАНЕЛЕЙ НА ДАХУ

Україна географічно має досить високий рівень інсоляції, що безпосередньо впливає на здатність ефективно генерувати електрику з енергії сонця. Це мотивує людей вкладати кошти в встановлення сонячних панелей на даху та землі. Фотоелектричні системи, встановлені на...

Детальніше
ДОМАШНЯ СОНЯЧНА ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ: ОСОБЛИВОСТІ ТА ТИПИ
16
Листопад

ДОМАШНЯ СОНЯЧНА ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ: ОСОБЛИВОСТІ ТА ТИПИ

Домашня сонячна електростанція – це енергогенеруючий об’єкт, що використовує пряме перетворення енергії сонця на електрику. В даний час спостерігається стрімке зростання будівництва СЕС для приватних будинків, яке зумовлене такими економічними факторами: підвищенням цін традиційні джерела...

Детальніше
СОНЯЧНІ ПАНЕЛІ ДЛЯ ДОМУ: ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА ОСОБЛИВОСТІ ВИБОРУ
12
Листопад

СОНЯЧНІ ПАНЕЛІ ДЛЯ ДОМУ: ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА ОСОБЛИВОСТІ ВИБОРУ

В даний час у всьому світі зростає тенденція повною мірою використовувати доступні відновлювані джерела енергії для виробництва електроенергії в малих та середніх масштабах. При цьому виробництво електрики з використанням енергії сонця відіграє важливу роль —...

Детальніше