Ефективність роботи сонячних панелей: які види найефективніші

– не нове винахід. Вже більше півстоліття людство використовує випромінювання сонця для постачання електроенергією самих різних приладів і пристроїв. Проте, акумулятори такого типу до їх пір не отримали широкого розповсюдження і не витіснили з ринку інші енергоносії. Одна з причин цього – не завжди достатня ефективність роботи сонячних панелей.

Загальна інформація

Сонячною панеллю або батареєю називають пристрій, здатний переробляти енергію, що міститься в сонячному випромінюванні, в електрику.

ККД сонячної батареї залежить від багатьох факторів:

  • матеріали;
  • погодні умови;
  • тип батареї.

поле

Стандартної ефективністю сонячних панелей, широко використовуваних для особистих потреб, вважається величина приблизно дорівнює 20%. У деяких типів пристроїв цей показник буде вище, у деяких – нижче. Але середнє значення таке. Ця величина показує, який відсоток від потрапив на акумулятор світла був перероблений в електроенергію.

Звичайно, це дуже приблизне визначення, але в цілому вірне. У лабораторіях вже були створені батареї з ефективністю в 50 і навіть 100%. Але поки що це тільки досвідчені зразки.

кремнієві панелі

Ідеальна ефективність роботи сонячних панелей, в яких в якості напівпровідника використовується чистий кремній, дорівнює 34% від всього отриманого світла. При цьому необхідно мати на увазі, що в умовах недостатньої освітленості, при розсіяному світлі батареї уловлять менше світла, і кількісний показник цих 34% зменшиться.

  • кремнієві панелі добре проявляють себе при яскравому світлі, але малоефективні при розсіяному.
  • полікристалічні мають менший ККД, але добре проявляють себе в умовах недостатньої освітленості.
  • панелі також досить ефективні при розсіяному світлі.

типи

гібридні панелі

ККД кремнієвих пристроїв порівняно невисокий, тому що вони можуть отримувати енергію тільки в червоній частині спектра. Енергія ж синього, самого енергетично насиченого фотона, залишається невикористаною. Учені в усьому світі активно працюють над вирішенням цього завдання.

Один із запропонованих варіантів – використання ароматичного вуглецю пентацена і хімічної сполуки PbS. Це поєднання дозволяє отримувати більшу кількість електронів і, як наслідок, виробляти більше енергії.

Найефективніші сонячні панелі – багатошарові осередки, в яких кожен шар виконує своє завдання. Ефективність цих батарей може досягати 87%. Але в масовому виробництві ці технології поки не використовуються. Зі збільшенням кількості шарів збільшується і вартість акумулятора. Для досягнення 87% ККД доведеться зробити дуже дорогу сонячну батарею.

перовскітним панель

Дуже перспективні пристрої, в основі яких є мінерал перовскит. Зараз вони менш ефективні, ніж кремнієві, але це більшою мірою пов’язане з новизною технології. Наявні результати випробувань перовскітним-кремнієвих батарей дозволяють припустити, що в майбутньому вони здатні зайняти перше місце на ринку альтернативної енергетики.

Рекомендації по установці

Ефективність сонячних батарей безпосередньо залежить від їх розташування. Вони повинні бути звернені на південь робочою поверхнею і нахилені під кутом, рівним широті тієї точки, на якій знаходяться. Панелі можна ставити так, щоб на них падала тінь від сусіднього будинку, наприклад.

Проблема, з якою можна зіткнутися взимку – сніг, що закриває робочу поверхню. Варіантів рішення тут, в общем-то, небагато: або чистити вручну, або міняти кут нахилу. Корисне пристрій, здатний збільшити ККД акумуляторів – трекер, що повертає панель слідом за сонцем.

Важливо стежити за тим, щоб система не сильно нагрівалася, так як перегрів послаблює фотоефект. Цього можна уникнути, встановивши вентильований акумулятор. Пил на робочій поверхні також знижує кількість виробленої енергії. Протирати систему потрібно не рідше, ніж кожні два роки.

на будинку

Відгуки

Шукати відповіді на питання, чи достатньо ефективні батареї, що використовують енергію сонця, можна в інтернеті, вивчаючи відгуки тих, хто вже встановив у себе в будинку систему, що включає такі акумулятори. Якщо підводити підсумок більшості відгуків, вийде, що пік продуктивності акумулятора настає приблизно сралі по вересень. У цей час багато сонячних днів, так що навіть найпростіші пристрої будуть добувати багато електрики.

В інший час доведеться використовувати додаткові джерела електроенергії або купувати додаткові акумулятори, контролери та інші корисні винаходи.

Крім об’єктивних показників ефективності панелей, є ще й суб’єктивний показник. А саме, ефективність пристрою для окремо взятого користувача. Наприклад, навіть найефективніші сонячні батареї, встановлені в регіоні з великою кількістю похмурих днів, будуть відносно марні для власника. Тому, перш ніж встановлювати у себе таку дорогу річ, варто ретельно прорахувати всі плюси і мінуси цього рішення.

Ссылка на основную публикацию