ВІД ЧОГО ЗАЛЕЖИТЬ ККД СОНЯЧНИХ ПАНЕЛЕЙ?

Коефіцієнт корисної дії або ККД сонячних панелей – один з основних параметрів, за яким можна судити про їхню якість. Це характеристика ефективності системи, яка визначається як відношення потужності, що виробляється сонячним елементом, до потужності падаючого випромінювання: ƞ = Рmax / Pпад * 100%. Іншими словами, якщо ви встановили панель 500 Вт, це не означає, що ви отримаєте від неї таку ж потужність при будь-яких умовах.

Ефективність сонячних батарей (вони ж фотоелектричні панелі або модулі) залежить від багатьох чинників:

• якість елементів і використовуваних при їх виробництві матеріалів і обладнання;
• спектр і інтенсивність випромінювання сонця;
• орієнтація панелей до сонячного світла;
• регіон установки відповідно до рівня сонячної інсоляції;
• спосіб монтажу;
• надмірний нагрів панелі;
• втрати в проводах, інверторі, контролері;
• фізичний знос в процесі експлуатації.

З перерахованих факторів є ті, на які ми вплинути не можемо. Однак в наших силах вибрати продуктивну панель виходячи з її характеристик.

Зміст статті

• • • ККД сонячних батарей
    • Нові сонячні технології

ККД сонячних батарей

Щоб розібратися в основних факторах, що впливають на ККД, слід спочатку зрозуміти як працює сонячна батарея.

Батареї складаються з сонячних елементів (СЕ), поміщених в раму. Так як один елемент не виробляє достатньої кількості е/е, їх збирають в панелі. Панель являє собою фотоелектричний генератор, що складається зі скляної плити, сонячних елементів між герметизуючим матеріалом і нижнього шару скла або плівки.

СЕ виробляє електрику, коли освітлюється світлом. Залежно від інтенсивності інсоляції, сонячна електростанція виробляє різну кількість е/е. ККД сонячних батарей коливається від 8 до 22% – саме таку кількість сонячного світла, поглиненого елементом, буде трансформовано в електрику.

ККД є головним параметром, за яким можна порівняти ефективність фотоелектричних панелей. Крім регіону установки і інтенсивності випромінювання, є чинники і параметри СЕС, враховуючи які ви зможете підвищити в цілому ефективність системи.

1. Типи панелей. По кристалічному складу поглинаючого матеріалу найбільше застосування отримали кремнієві панелі трьох видів:

• монокристалічні – виготовлені з надчистого кремнію, їх ККД становить до 22%;
• полікристалічні – застосовується чистий або очищений кремній, відходи надчистого кремнію, ККД в межах 14-17%;
• тонкоплівкові з аморфного кремнію з ККД 5-8%.

2. Нахил фотомодулів до горизонтальної поверхні повинен бути під певним кутом і враховувати координати сонця. Найкращі умови для генерації будуть при розташуванні панелей перпендикулярно сонячному світлу. На практиці модулі не перебувають під оптимальним кутом – вони зафіксовані в певному положенні і не можуть стежити за рухом сонця протягом дня і за сезонними варіаціями кута нахилу. Проте, можна використати сонячні трекери, які будуть здійснювати стеження за положенням сонця.
3. Якщо говорити про ефективність всієї електростанції, слід також звертати увагу на ККД інших елементів. Для контролерів і інверторів ККД повинен бути від 95%. Якщо ККД інвертора нижче 85%, це означає, що 15-20% від загальної потужності панелей будуть працювати на втрати в інвертор.

Важливо враховувати потужність, репутацію і гарантії виробника, а також мету застосування. У будь-якому випадку, можна звернутися за підтримкою до професіоналів.

Нові сонячні технології

У сонячній енергетиці постійно ведеться робота по підвищенню ефективності, і здешевлення виготовлення сонячних елементів:

1. Для створення високопродуктивних СЕ одним з перспективних матеріалів є арсенід галію (GaAs). Коефіцієнт корисної дії таких елементів досить високий і становить близько 28%.
2. Гібридні технології поєднують переваги кристалічного і аморфного кремнію. Оскільки кожен з них найбільш продуктивно перетворює різні частини спектра світла, використання таких елементів дозволяє підвищити загальний ККД СЕ.

Багато хто задається питанням як подивитися ККД і інші параметри сонячних панелей. Всі основні характеристики вказані в технічній документації (паспорті) обладнання, в інтернет-магазині або на сайті виробника.