Солнечные батареи

Обзор современных солнечных батарей

Абсолютно все солнечные панели, или солнечные батареи, как их еще принято называть, состоят из фотоэлементов-преобразователей, которые собираются в электрические цепи и в результате работают как объединенный источник электричества. Отсюда следует, что если одну панель рассматривать как источник тока, то несколько панелей образуют уже целую автономную электростанцию, мощность которой зависит от количества панелей.

К самым важным параметры солнечных батарей можно отнести:

• Мощность
• КПД
• Температурный коэффициент панелей

Обычно количество элементов в солнечной панели кратно 12, то есть панель может содержать от 12 до 144 элементов. Для домашних или промышленных или автономных солнечных электростанций используются панели с количеством ячеек-элементов от 60 до 144 шт. Соответственно мощность такой панели находится в пределах 300 — 600 Вт. Чем больше фотоэлементов в панели, тем больше ее размер и ее вес, а значит, увеличивается мощность панели.

На сегодняшний момент реальный коэффициент полезного действия фотомодулей находится в пределах 18 – 25%.

Температурный коэффициент – это параметр, который отвечает за снижение фактической мощности панели в зависимости от ее перегрева. Перегревом считается температура свыше 25°C, которая с легкостью достигается в солнечный летний день. Температурный коэффициент современных солнечных панелей колеблется в пределах 0.3-0.4%/°C. Т.е. производительность солнечных батарей уменьшается на 0.3-0.4% при повышении температуры на каждый 1 градус по Цельсию.

Основные типы солнечных панелей

Существуют два основных типа солнечных панелей – монокристаллические и поликристаллические. В настоящее время все панели изготовляются из кремния. А теперь подробнее о каждом типе.

Ячейки монокристаллических солнечных батарей производят из цельного куска кремния, который выращивается в специальных условиях в форме цилиндра. После этого они разрезаются на тонкие пластины, из которых и формируется в дальнейшем панель. Такого рода процесс получения монокристаллической пластины требует больших энергозатрат, зато это с лихвой окупается свойствами, которыми обладают монокристаллические панели. А именно они более устойчивы к ударным воздействиям, что безусловно важно при длительном сроке эксплуатации. Ведь самым главным преимуществом монокристаллических панелей являются линейная гарантия 25 лет (прогнозируемый срок службы), а также более низкая деградация мощности солнечных батарей с течением времени. Коэффициент полезного действия таких панелей будет существенно выше аналогичных панелей, основанных на поликристаллической технологии.

Кроме всего перечисленного солнечные батареи на монокристаллах более устойчивы к воздействию высоких температур и обладают более высоким температурным коэффициентом.

Технология производства поликристаллических солнечных панелей основана на том, что мелкие фрагменты кремния сплавляются в более крупные в прямоугольных формах, из которых и формируют в дальнейшем поликристаллические ячейки. Пластины на поликристаллах, конечно, из-за такой технологии более дешёвые, и допускается больше брака при их изготовлении. Производительность таких панелей ниже монокристаллических аналогов.

Для выработки такого же количества энергии, которую дают монокристаллы, поликристаллическим батареям требуется 15-20% больше площади, что в свою очередь увеличивает стоимость монтажа и креплений. И, к сожалению, поликристаллические панели хуже переносят воздействие высоких температур. Увы, но жаркое лето может пагубно повлиять на поликристаллические фотомодули, снизив срок их эксплуатации.

Итог можно подвести следующий: монокристаллические панели – дороже, но мощнее и долговечнее, а поликристаллические панели — дешевле и быстрее окупаются. Хотя и разница-то не слишком существенная — в пределах 5-10%. Начиная с конца 2020 года поликристаллические панели отошли на второй план и практически не производиться крупными мировыми производителями.

Несколько слов про BLOOMBERG, и почему компания SolarENERGO ежеквартально ориентируется на информацию этой авторитетной компании

Блумберг – это американская компания, являющаяся крупнейшим мировым поставщиком финансовой информации. Благодаря ее ежеквартальным сводкам, мы можем теперь легко оценить лучших производителей солнечных батарей. И для этого нам в помощь рейтинг Tier1, куда входят самые достойные, надежные и современные производители солнечных батарей с наибольшей капитализацией. Именно солнечные панели этих производителей предлагаются в магазине компании SolarENERGO, и именно эти панели рекомендуется приобретать. Премиальными являются бренды SunPower и LG, поскольку продукция этих компаний обладает самым высоким КПД, эффективностью, долговечностью и гарантией соответственно.

Размеры солнечных панелей

Среди солнечных панелей, которые используются для частных домохозяйств и в промышленных солнечных электростанциях существуют два основных формата фотомодулей, отличающихся по размерам:

• 1600 мм х 1000 мм
• 2000 мм х 1000 мм

В зависимости от производителя панелей и их модели размеры могут быть чуть больше или чуть меньше.

Понятно, что размер солнечной панели влияют параметры ячеек, т.е. длина и ширина, и количество ячеек, а главное мощность. Многие производители для того, чтобы панель имела большее значение мощности чем у конкурентов немного увеличивают площадь панели.

Солнечные панели двухметрового формата в основном устанавливают на наземные конструкции, на крышу их помещать не рекомендуется.  На крышу частного дома намного проще разместить панели полуторного формата, т.к. их совокупная мощность оказывается выше.

Про Half-Cell — технологию

Эта технология обладает рядом достоинств по сравнению со стандартной технологией. В переводе Half-Cell означает «разделенную на две части ячейку». При использовании такой технологии создания фотомодулей увеличивается КПД солнечной батареи, а следовательно, увеличивается мощность всей системы на выходе. Повышается ее производительность, что в конечном итоге увеличивает срок службы устройства.

Какие плюсы применения ячеек Half-Cell:

• Снижение неуправляемых потерь за счет уменьшения фотоэлементов. В результате это снижение потерь вдвое уменьшает генерируемый этими ячейками ток.
• Увеличение эффективности при частичном затенении солнечной панели. Обычные солнечные элементы проигрывают в сравнении с элементами, созданными по технологии Half-Cell, которая придает гораздо большую устойчивость к воздействию затенения. Причина заключается в методах разводки, используемых с целью соединения двух половинок ячеек в фотомодуле. Построенные таким образом панели теряют меньше энергии, даже если в затенении находится хотя бы одна ячейка.

Деградация солнечных панелей с течением времени

Современные солнечные батареи изготавливаются из кремния и являются еще одним дополнительным источником электричества. Срок их реальной службы достигает 25 и более лет. Но за время эксплуатации кремниевые фотоэлементы начинают деградировать, в результате чего снижается получаемая при незатененном освещении мощность. В среднем для монокристаллических панелей потеря мощности составляет 15% за 25 лет. Для поликристаллических 20% за тот же период. Единственным исключением являются панели американской компании SunPOWER, у которых деградация за 25 лет не превышает 8%.