Гнучкі сонячні панелі: відмінності тонкоплівкових батарей, плюси і мінуси

Гнучкі сонячні панелі – один з нових, альтернативних джерел енергії. Як і жорсткі моделі, вони мають здатність накопичувати і переробляти енергію, що надходить від Сонця. Багато людей щиро дивуються, коли вперше чують про те, що сонячні елементи можуть бути гнучкими і займати мінімальну кількість місця. Покупців також цікавить, чим вони відрізняються один від одного. Відмінності, безумовно, є, але вони не настільки істотні, як здається на перший погляд.

Різниця між жорсткою і гнучкою конструкцією

Як відомо, звичайні монокристалічні і полікристалічні моделі виробляються з кремнієвих кристалів. Матеріал розрізається на пластини, які можуть бути різних розмірів. Товщина пластини в жорсткій конструкції становить 0,3 міліметра. Вона наклеєна на основу з склотекстоліти, а зовні покривається надійним герметиком. Жорстка сонячна панель дуже тендітна і часто займає багато місця.

У свою чергу, гнучкі сонячні батареї мають деякі конструкційні відмінності. Певний рівень гнучкості досягається зарахунок виготовлення і застосування спеціальної сталевої стрічки, на яку напилюється кремній або іншу речовину – тонким шаром, кілька разів поспіль. Виглядає така панель у вигляді міцної плівки, тому елементи так і називаються – плівкові. Далі слід прикріплення електродів і ламінування. Отриману модель можна зігнути в будь-яку зручну сторону, а при необхідності – акуратно скрутити в рулон. Якщо вона складена, їй знадобиться чохол або футляр.

гнучкість

В розкладеному вигляді тонкоплівкові сонячні батареї володіють завидною міцністю – через гнучкості сталевої основи. Уже розроблені портативні переносні варіанти: все їх складові частини просто нашиваються на основу, а саму панель можна легко скласти в формі гармошки.

Відмінність таких незвичайних елементів живлення від жорстких варіантів полягає в тому, що конструкція частково складається з напівпровідників, виготовлених з міді-індію. Також для їх створення використовуються телурид кадмію і селенід, а самі напівпровідники, як уже зазначалося, прикріплюються на плівку.

Трохи з історії технології

Незважаючи на те, що зараз такі панелі коштують недешево, собівартість при їх виробництві невисока. Тому найближчим часом є шанси як зниження ціни, так і виходу їх в лідери в порівнянні з жорсткими варіантами.

Тонкоплівкові сонячні батареї легкі, еластичні, їх можна розмістити всюди, навіть на одязі, якщо є така необхідність. Що стосується напівпровідників, що входять до складу їх конструкції, вони вже давно використовуються при виробництві сучасних тонких і легких гаджетів – смартфонів, планшетів, ноутбуків. Чим більше енергії потрібно, тим більше повинна бути і площа панелі. Однак сонячна батарея, гнучка основа якої має очевидні переваги перед жорсткою, не займе багато місця.

На даху катера

Що стосується коефіцієнта корисної дії, незважаючи на його скромні показники, він постійно поліпшується при виробництві. Так, найперші гнучкі сонячні батареї мали в своїй основі аморфний кремній, який наносився на підкладку. ККД їх був невисокий, від 4 до 5%, а працювали вони мінімальну кількість часу. Далі виробникам вдалося підвищити ККД сонячних батарей в два рази, до 8%, а термін роботи панелей поступово став таким же, як і у жорстких попередниць. Останнє покоління розробок має ККД вже 12%. У порівнянні з першим досвідом, це вже очевидний прогрес.

Відомо, що гнучка сонячна панель є найперспективнішою, якщо для її виготовлення застосовується телурид кадмію. Він прекрасно поглинає світло і був детально досліджений ще в 70-х роках минулого століття, коли йшлося про освоєння космічного простору. Довгий час дослідники сумнівалися в тому, токсичний він чи ні. Зараз вже з’ясовано, що в побуті він не є небезпечним. ККД таких гнучких панелей складає близько 11%, а ціна за 1 ват електроенергії виявилася на одну третину менше, ніж у аналогів на кремнієвій основі.

Переваги і недоліки

Тонкоплівкові сонячні батареї мають високий рівень продуктивності навіть в тому випадку, якщо спостерігається тільки розсіяне сонячне світло. Якщо в регіоні переважає кількість похмурих днів, саме такий варіант є кращим перед жорсткими кремнієвими панелями.

Плівка ефективна і в країнах з жарким кліматом, так як вона має стійкість і довго витримує спеку. Вона може стати не тільки джерелом альтернативної енергії, але і послужити цікавим дизайнерським ходом. Завдяки гнучкості, можливості її монтажу значно розширюються, а конструкція даху точно не постраждає, якщо є обмеження в плані навантаження.

На даху будинку

Однак перед тим, як серйозно задуматися про її придбання, слід знати і про ряд недоліків:

  • Незважаючи на постійне вдосконалення розробок, плівкова сонячна батарея поки ще не може похвалитися високим рівнем ККД і потужності.
  • Вона поки стоїть дуже дорого: виробництво таких елементів ще не поставлено на широкий обіг.
  • Термін служби невисокий: зазвичай, він рідко перевищує 3-4 роки.
  • У спекотну погоду може дуже сильно нагріватися, що знижує всі робочі показники.

Сфера використання

  • Оскільки це легка і часто портативна модель, її часто встановлюють в електромобілі і дрони.
  • Беруть з собою в походи. З її допомогою можна легко зігрітися, просто прикріпивши на одяг або до рюкзака.
  • Завдяки тому, що гнучка панель може повторити будь-яку форму, вона легко кріпиться на черепиці даху або шифер. Це ідеальний варіант для малогабаритного мисливського будиночка і намети. Прикріплюється вона просто і легко. Як правило, найкращим фіксатором служить двосторонній скотч або спеціальний герметик.

Отже, гнучкі панелі – непоганий альтернативне джерело енергії, який вже знайшов застосування в певних областях. Технології їх виготовлення ще знаходяться в процесі вдосконалення. З цієї причини на прийнятну ціну таких елементів поки розраховувати не доводиться. Найімовірніше, зниження їх вартості станеться вже в найближчому майбутньому, коли виробництво розшириться і вони стануть більш доступними для придбання.

Ссылка на основную публикацию