1. Пристрій гнучких сонячних панелей
2. Гібридна сонячна панель
3. Сфери застосування гнучких сонячних батарей
4. Переваги та недоліки геліопанелей
5. мінуси
6. Вибір і покупка

Сьогодні безкоштовна електроенергія стає об'єктом інтересу людей в будь-якій країні на планеті Земля. Нафта, газ і інші вуглеводні залишаються основними джерелами енергії, будуються нові АЕС. Але про дешеву електричної енергії поки залишається тільки мріяти. Важливим кроком у цьому напрямку стали альтернативні джерела енергії. Якщо раніше вони використовувалися тільки в високотехнологічних сферах (космонавтика і т. П.) Переважно державою. Тепер ситуація починає змінюватися. У приватних будинках щосили з'являються «вітряки» і сонячні батареї. Фахівці в цій галузі роблять ставку на використання енергії сонця і вітру. Останнім часом сонячні батареї впроваджуються в усі нові галузі народного господарства. Їх конструкція поступово зазнає деякі зміни. Зокрема, з'являються гнучкі сонячні панелі, про які ми поговоримо в цьому матеріалі.

Зміст статті

Пристрій гнучких сонячних панелей

Перетворення енергії сонця в електричну люди вивчили досить давно, але комерційні зразки сонячних панелей з'явилися на ринку тільки в останні роки. Ще кілька десятиліть тому вони використовувалися тільки в космонавтиці або військовій сфері. Зараз випущено безліч пристроїв, які функціонують від сонячної енергії. Як приклад можна привести калькулятори, акумулятор для телефону з сонячною панеллю , сонячна батарея для зарядки автомобільної АКБ , Всілякі водонагрівачі і системи обігріву приватних будинків.

У загальному випадку принцип дії сонячних батарей наступний. Промені сонця нагрівають кремнієвий напівпровідник. В результаті електрони переміщаються в певному напрямку. До кожного такого елементу припаюють висновки, збирають їх в батарею і виходить мобільна електростанція, що працює від сонячної енергії.

Найперші сонячні батареї були важкими і великогабаритними. Крім того, у них був невеликий ККД. Але поступово конструкція удосконалювалася, розміри зменшувалися, а ефективність зростала. Зараз їм вже не потрібно максимальний сонячне світло для вироблення електрики. Потім з'явилися гнучкі сонячні батареї, що стало суттєвим проривом в області альтернативних джерел енергії.

Гнучка панель - це напівпровідниковий шар, який напиляним на тонку підкладку. Сучасні зразки мають товщину близько 1 мікрометра. При цьому по продуктивності вони приблизно відповідають звичайним кристалічним моделям. Спочатку такі батареї проводилися на базі аморфного кремнію. Потім стали використовувати:

• діселеніда мідь-індій, мідь-галій;
• теллуріди і сульфіди кадмію;
• полімерні сполуки.

Щоб збільшити ефективність гнучких панелей виробники використовують багатошарову конструкцію. У таких напівпровідникових модулях відбувається віддзеркалення світла і його перетворення відбувається кілька разів. Сучасні технології дозволяють випускати досить зносостійкі і міцні панелі, які мають малу товщину і все. Такі сонячні батареї можна складати, згинати, згортати. Природно, що це потрібно робити «без фанатизму». На грубу силу вони не розраховані, але похід або туристичну поїздку переносять без проблем.

Які характерні особливості мають гнучкі сонячні модулі? Можна назвати наступні:

• Є можливість використання на криволінійній поверхні;
• Виробляють електрику навіть у хмарну погоду. Тобто, мають високу загальну вироблення енергії;
• Ефективні в південних широтах;
• Високий рівень оптичного поглинання променів сонця. Тобто, більш повне засвоєння і переробка сонячної енергії;
• Добре працюють в складі потужних геліоустановок. З цієї причини спочатку гнучкі панелі використовували на великих геліостанцію.

Варто відзначити і ще один важливий плюс гнучких модулів. Вони дешевші, ніж кристалічні панелі. Це позитивно позначається на кінцевій ціні виробів з них. Не обходиться і без недоліків. Гнучкі батареї при однаковій площі з кристалічними моделями мають в два велику площу поверхні. А значить, займають більше місця при розміщенні.

Гібридна сонячна панель

Варто окремо сказати про такий різновид сонячних панелей, як гібридні. Це назву вони отримали за те, що вміють виробляти відразу два типи енергії, тепло і електрику.

Гібридні сонячні панелі, ще звані PVT, є з'єднанням фотоелектричної батареї і колектора тепла. Цей симбіоз дає можливість в 2 рази зменшити площу розгортання системи з теплового колектора і фотоелектричних батарей на якомусь приміщенні.

Істотний плюс полягає в тому, що гібридна панель має можливість відбирати надлишкове тепло від фотоелементів. Це забезпечує теплоносій в колекторі. Саме нагрів фотоелемента зменшує ефективність перетворення сонячної енергії в електричну. У разі гібридної батареї ця проблема частково вирішується.

На практиці гібридні панелі поки не набули широкого поширення. На даний момент вони успішно використовуються в ролі теплових насосів, нагріву води в басейні, акумулювання тепла свердловини і т. П.

Сфери застосування гнучких сонячних батарей

Гнучкі фотоелементи використовуються в промисловості і побутовій сфері. Через деяких характеристик є певні обмеження на їх використання. Досить часто сонячні батареї з гнучкими фотоелементами застосовуються при обробці будівель. Їх можуть встановити на даху, у вікнах, полімерних коробах і скляних триплексах. Оскільки ці панелі мають невелику вагу, то вони затребувані там, вага конструкції критичний. Зокрема, це електричні літаки, човни, автомобілі, аеростати. Для всіх цих механізмів гнучкі геліопанелі краще кристалічних моделей.

При цьому повинно бути достатньо площі, щоб можна було використовувати гнучкі панелі. Найбільше гнучкі такі панелі використовуються на геліостанцію. Вони без проблем функціонують в різних кліматичних зонах, в тому числі, з похмурою погодою. Гнучкі сонячні модулі використовують в сфері медицини, пожежній службі, кінематографі, поліції, армії, мореплавання і т. П.

Ще одним популярним напрямком є ​​створенням акумуляторів на основі геліопанелей. Є power bank з сонячними фотоелементами, які можна брати з собою в похід, і заряджати від них ноутбука, смартфон, планшет, ліхтар, навігатор і т. Д. Є навіть спеціальні модулі, призначені для носіння на рюкзаку. Потужність деяких портативних моделей досягає 2,5─3 кВт, що дозволяє забезпечити функціонування науково-дослідної лабораторії на виїзді.

Природно, гнучкі панелі удосконалюються і використовуються в космічній сфері. Зокрема, в НПП «Квант» ведеться розробка фотопанелей, призначених для використання на космічній станції. Ці моделі створюються на основі аморфного кремнію. Вони мають енергоємність в 4─5 разів більшу, ніж у кристалічних батарей. Крім того, вони коштують дешевше і більш стійкі до радіації. Також варто відзначити малу вагу, що особливо важливо при доставці на орбіту.

Переваги та недоліки геліопанелей

плюси

• Невелика маса. Дуже важливо для туристів, а також у всіх випадках, коли маса панелі критична. Гнучка панель потужність 6 ват важить близько 300 грам. За цим показником вона виграє у кристалічній приблизно сто грам;
• Надійне функціонування. Їх конструкція передбачає ряд заходів щодо захисту панелі від вологи і механічного впливу. Часто вони оснащуються захисними чохлами. Завдяки невеликій вазі гнучкі панелі легко переносять падіння з висоти;
• Ефективна робота. У перерахунку на одиницю ваги гнучкі панелі ефективніше кристалічних, але ККД у них менше.

мінуси

• За площею гнучкі сонячні батареї значно більше кристалічних при однаковій потужності. Для модуля потужністю 6 ват ці площі рівні 1500 і 900 квадратних міліметрів;
• Вище ціна. Хоча ціна в якійсь мірі обумовлена ​​тим, що це досить новий продукт. Якихось об'єктивних причин, за якими гнучкі панелі коштують дорожче, немає. Висока ціна, швидше за все, обумовлена ​​малим накладом подібних моделей.

Вибір і покупка

Гнучких геліопанелей на ринку досить і багато хто має свої характерні особливості. Щоб не помилитися при виборі, потрібно звертати увагу на наступні моменти:

• Сила струму. Величина цього показника залежить від того, що ви збираєтеся підключати до панелі. Наприклад, щоб зарядити акумулятор смартфона вистачить 0,5─1 ампер;
• Звертайте увагу на ККД. Найкращий показник на цей момент близько 17 відсотків. Якщо вам пропонують більше значення ККД, будьте впевнені, що перед вами підробка. Якщо такі характеристики нанесені на заводській упаковці, то цей виробник не заслуговує на довіру;
• Додаткові можливості. Є геліопанелі з присосками, які дозволяють кріпити їх практично на будь-яку поверхню. Такі знадобляться, якщо ви хочете встановити сонячний модуль на автомобіль. А також є моделі з готовим кріпленням на рюкзак.

Якщо стаття виявилася корисною для вас, розповсюдьте посилання на неї в соціальних мережах. Це допоможе розвитку сайту. Голосуйте в опитуванні нижче і оцінюйте матеріал! Виправлення і доповнення до статті залишайте в коментарях.