Отримати детальний розрахунок

З ЧОГО ВИГОТОВЛЯЮТЬ СОНЯЧНІ БАТАРЕЇ?

Из чего делают солнечные батареи
10
Серпень

Сонячна батарея - це об'єднання фотоелектричних перетворювачів, які перетворюють енергію сонця в постійний електричний струм. Нижче наведено опис складу, структури і з чого саме зроблені сонячні батареї для забезпечення їх ефективної та надійної роботи.

Зміст статті:

З чого роблять сонячні панелі: принцип роботи і структура

Щоб розібратися з чого роблять сонячні панелі, розглянемо спочатку з чого вони складаються і як працюють.

Сонячна панель працює за принципом фотоефекту, при якому світло взаємодіє з речовиною, і енергія фотонів передається електронам речовини. Іншими словами, панель є фотоелектричним генератором, який перетворює енергію сонця в електроенергію постійного струму (DC).

До складу сонячних панелей входить безліч невеликих блоків, званих фотоелектричними елементами. Вони зроблені з напівпровідникових матеріалів: складаються з позитивного і негативного слоїв, які разом створюють електричне поле. Але один фотоелектричний елемент не виробляє достатньої кількості електроенергії. Тому кілька фотоелектричних елементів, встановлені на опорній рамі і електрично з'єднані один з одним, утворюють фотоелектричний модуль або сонячну панель.

Панель має наступну структуру:

  • верхній шар - скляна плита;
  • посередині - між двома шарами герметизуючого матеріалу розміщені сонячні елементи;
  • нижній шар - скло або плівка для захисту від атмосферного впливу.

Сонячні панелі зазвичай скріплюються алюмінієвою рамою і мають вихідну / вхідні розподільну коробку, завдяки чому їх можна легко об'єднати в масив.

из чего состоит солнечная батарея

Сонячні елементи для сонячних батарей: класифікація та матеріали

Сонячна батарея складається з сонячних елементів, які являють собою електронні пристрої, що перетворюють падаюче світло в електрику. Кілька суміщених перетворювачів, укладених в раму, утворюють сонячну батарею.

Сонячні елементи класифікують наступним чином:

  • за інтенсивністю поглинання світла - поодинокі і концентруючі;
  • по кристалічному складу - моно-, полі-, мульти-, мікро- і нанокристалічні;
  • по товщині - тонкоплівкові і товстоплівкові;
  • за хімічним складом матеріалу - змішані і кремнієві на основі напівпровідників.

Найпоширенішим матеріалом, з якого роблять сонячні елементи, є кристалічний кремній:

  1. Монокристалічні кремнієві елементи (с-Si) виробляють з пластин кремнію товщиною 0,3 мм. Легування донорними і акцепторними домішками покращує антивідображаючі властивості, забезпечує текстуровані поверхні і створення омічних контактів - суцільного з тильного боку і гратчастого з лицьової. Вони мають високу ефективність - в середньому вона становить 22%, рекордний показник 24,7%. До недоліків відноситься висока ціна.
  2. Мульти - і полікристалічні сонячні елементи (mc-Si) виготовляються із злитків кремнію невисокий ступінь очищення. Він трохи дешевше, однак середня ефективність панелей на його основі не перевищує 18%. Одним із шляхів зниження виробничих витрат є здешевлення матеріалу.
  3. Тонкоплівкові сонячні елементи виробляють з аморфного кремнію (а-Si). Аморфний кремній осаджують на різні гнучкі підкладки, завдяки чому СЕ можна застосовувати на рельєфних поверхнях. Вони мають низьку собівартість при порівняно високому ККД. Це одна з найбільш екологічно чистих технологій. Основний їх недолік - сильна деградація під впливом випромінювання сонця і зниження ККД.
Найбільш широке застосування в усьому світі отримали сонячні батареї на основі кристалічного кремнію – нині їхнє виробництво становить близько 90%. Світові виробники фотоелектричних продуктів постійно вдосконалюють технології, покращують якість матеріалів та виробничих процесів. Сонячні батареї в Solar Garden забезпечені гарантіями провідних брендів та відповідають найвищим вимогам якості, ефективності, надійності та безпеки.

из чего состоит солнечная батарея

З чого роблять сонячні панелі: перспективні матеріали

Інші матеріали, з яких роблять сонячні панелі:

  • напівпровідникові сполуки елементів III і V груп A3B5 періодичної системи - мають ідеальні фотовольтаїчні характеристики і високий ККД, однак на них найвища ціна;
  • телурид кадмію (CdTe) - може застосовуватися у вигляді тонких плівок і має широкі перспективи для удосконалення технологій, до недоліків відносяться його токсичність і труднощі з утилізацією;
  • багатокомпонентні напівпровідникові сполуки - забезпечують відмінні фотовольтаїчні властивості і мають найбільший потенціал для подальшого розвитку. Однак, поки що не існує єдиної технології для промислового впровадження;
  • панелі з органіки - в їх виробництві використовують провідні органічні полімери, вони можуть бути прозорими, легкими, гнучкими і тонкими;
  • генно-інженерна бактерія - живий організм, який використовує барвник для перетворення світла в енергію, застосовується в умовах низької освітленості. Ця технологія ще вимагає поліпшень і додаткових досліджень.

Ви вже знаєте, з чого складається сонячна батарея, принцип її роботи і від чого залежить її ефективність. Залишається застосувати ці знання на практиці і почати раціонально користуватися сонячною енергією для свого блага і збереження навколишнього середовища.

Останні новини