ЩО ТАКЕ СОНЯЧНІ ПАНЕЛІ?
Сонячна панель — це набір сонячних фотоелектричних елементів (PV) елементи, які поглинають сонячне світло та перетворюють це світло в електрику. Для більшості установок більше сонячних панелей підключається до створення сонячна батарея. компоненти сонячні панелі вони включають сонячні батареї, скляний корпус, задню пластину, металевий каркас і кабелі передачі електроенергії.
КОРОТКА ІСТОРІЯ СОНЯЧНОЇ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ
Томас Едісон розробив постійний струм (DC), схему, в якій електрони течуть в одному напрямку. DC електрична енергія він працював так само, як батарея, що живить лампочку, яка була стандартом у Сполучених Штатах до 1880-х років. Нікола Тесла вважав, що це так електрична енергія змінний струм (AC) є кращим рішенням, оскільки його можна легко перетворити на різні напруги, що полегшує транспортування на великі відстані.
Ситуація почала змінюватися, коли технологію Тесли було обрано для Всесвітньої виставки в Чикаго в 1893 році, і електрична енергія змінний струм став стандартом для електричної мережі в Сполучених Штатах. Tesla, Inc. тепер це назва компанії, створеної Ілоном Маском, яка використовує змінний струм для власного виробництва енергоефективними транспортні засоби та сонячні технології.
Сонячна енергія має вирішальне значення для всього життя на землі, і люди завжди знаходили способи використовувати її енергію. Сонячна фотоелектрична технологія, яку ми знаємо сьогодні, існує з тих пір, як Bell Labs створила першу кремнієву комірку в 1954 році. До 1960 року. ефективність сонячної клітини покращилися з 4% до 14%.
Сонячна промисловість енергії продовжував збільшуватися протягом наступних десятиліть. Сонячна технологія вдосконалилася завдяки інвестиціям у дослідження та розробки та нормативно-правовій базі для з’єднання сонячних батарей, створеній федеральними урядами та урядами штатів. Обидва включали такі політики, як податкові кредитизнижки та стандарти відновлюваної енергії.
До 1999 року загальна встановлена сонячна потужність досягла 1000 мегават (МВт). у 2000 році, під час посадки космонавтів сонячні панелі на Міжнародній космічній станції Sandia Laboratories винайшли сучасний інвертор, який покращив безпеку системи під час перебоїв з електроенергією.
За майже два десятиліття, що минули відтоді, витрати на сонячні панелі різко впали завдяки інноваціям у дизайні сонячних панелей і вдосконаленню стелажних систем, які полегшують і пришвидшують встановлення.
Згідно зі звітом Statista, протягом майже двох десятиліть, що охоплюють з 2000 по 2019 рік, світова мережа виробництво сонячної фотоелектричної енергії зросла з 1288 МВт до 633700 МВт.
Майбутнє інновацій у сонячних технологіях продовжуватиме розвиватися, полегшуючи пересічним людям кайф ефективні панелі, і нові системи, швидше за все, зосереджуватимуться на матеріалах, що знаходяться за межами або поруч із кремнієм. Наприклад, нещодавні відкриття перовскітів можуть призвести до панелі більшої ефективності та можливість покриття різних поверхонь сонячною енергією так само легко, як фарбування.
Враховуючи, що кількість сонячне світло яка досягає Землі кожну годину, достатньої, щоб забезпечити енергією всю земну кулю протягом одного року, потенціал сонячної енергії необмежений.
ТИПИ СОНЯЧНИХ ПАНЕЛЕЙ
Виробники використовуються різні види сонячних панелей сонячні елементи та сонячні технології, але найпоширенішим матеріалом для сонячних елементів є кремній (Si). Кремній є ключовим компонентом різних тип сонячних панелей, і всі вони мають свої переваги та недоліки. Але залежно від того, як використовувати сонячну енергіюважливо знати переваги будь-якої нової технології сонячних батарей, яка використовує додаткові технології або матеріали.
Сонячні елементи виготовлені з кремнію та складаються з позитивного та негативного шарів для створення електричного поля, подібного до батареї. більшість зроблені з сонячних панелей виготовляється з монокристалічного або полікристалічного кремнію.
МОНОКРИСТАЛІЧНИЙ КРЕМНІЙ
- Середній діапазон ефективності: 15%-24%
- Як це зроблено: пластини вирізані з єдиного кристалічного блоку високочистого кремнію з осередками, які утворюють впізнавану форму.
- Зовнішній вигляд: монокристалічні клітини мають рівномірний вигляд маленьких чорних квадратів із зазубреними кутами. Сонячні панелі зроблені з цими сонячними елементами зазвичай мають білу або чорну задню панель.
- Особливості: ці панелі проводять електроенергію ефективніше і працюють краще за високих температур і в затемнених умовах, що дозволяє їм генерувати більше сонячної енергії, ніж інші панелі такого ж розміру. Оскільки цей вид техніки є найнадійнішим, він також має доведену довговічність. Однак вони найдорожчі панелей і створ більше відходів у виробничому процесі.
ПОЛІКРИСТАЛІЧНИЙ (АБО МУЛЬТИКРИСТАЛІЧНИЙ) КРЕМНІЙ
- Середній діапазон ефективності: 12%-16%
- Як це робиться: Фрагменти кількох кристалів кремнію нагрівають, розплавляють і пресують разом, щоб утворити велику сонячна панель.
- Зовнішній вигляд: ці сонячні батареї мають багатогранну, нерівну поверхню, схожу на дорогоцінний камінь, і зазвичай синього кольору.
- Особливості: Полікристалічний сонячні панелі менш ефективні, але дешевший і менш марнотратний у процесі виробництва кремнію. Це найпоширеніші сонячні панелі у світі, насамперед завдяки буму виробництва в Китаї за останні кілька років. Крім того, ці сонячні батареї покриті скляним корпусом, зазвичай виготовленим із скла з антибліковим покриттям, щоб збільшити поглинання сонячного світла та покращити ефективність сонячної панеліа також захищені тильним шаром.
СОНЯЧНІ ПАНЕЛІ
- Середній діапазон ефективності: 7%-13%
- Як це виготовляється: тонкий шар фотоелектричного матеріалу або комбінації матеріалів, таких як некристалічний аморфний кремній (a-Si), телурид кадмію (CdTe) або селенід міді, індій-галію (CIGS), наноситься на поверхню, наприклад скло. , пластик або метал.
- Зовнішній вигляд: тонкоплівкові кремнієві пластини, як правило, більші та мають однорідний суцільний чорний вигляд.
- Особливості: це нова технологія, яка є комерційно доступною та підходить для будинків або підприємств, де простір не є проблемою. Тонколюбивий сонячні панелі дешеві, прості у виготовленні, гнучкі, портативні та легкі. Однак вони менш міцні і мають менший термін служби.
СИЛІКОВІ СОНЯЧНІ ПАНЕЛІ РЕЗЮМЕ
Ефективність типу кремнієвої клітини Основні переваги Основні недоліки
Монокристалічний 15%-24% Найбільш ефективний, довговічний, перевірений, естетично привабливий Найвища вартість
Полікристалічний 12%-16% Нижча ціна, покращена ефективність Нижча ефективність, гірша естетика
Тонка плівка 7%-13% Низька вартість, легкість виготовлення, найкраща естетика Низька ефективність, менш перевірено
ІНШІ ТЕХНОЛОГІЇ СОНЯЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ
Багатоперехідні сонячні батареї засновані на тих же принципах, що й кремнієві елементи, за винятком того, що вони розроблені з кількома шарами різних напівпровідників, які можуть захоплювати більшу частину світлового спектру.
ГЕТЕРОПЕРЕХІД З ВЛАСНИМ ТОНКИМ ШАРОМ (ХІТ)
Сонячні батареї HIT, винайдені Panasonic, використовують тонкі внутрішні шари аморфного кремнію на верхній і нижній поверхнях кристалічної кремнієвої пластини.
ПЕРОВСЬКІ
Сонячні батареї з перовскіту — це сімейство кристалів, названих на честь російського геолога Льва Перовського. Перовскіти менш стабільні, ніж кремній, але можуть досягти подібної ефективності сонячна енергія у вигляді монокристалічних елементів за нижчою ціною.
Хоча ця багатообіцяюча технологія ще не є комерційно доступною, незабаром її можна буде застосувати як плівку до існуючих елементів на основі кремнію для збільшення ККД стандартних сонячних панелей.
ЯК ПРАЦЮЮТЬ СОНЯЧНІ ПАНЕЛІ
Системні функції Сонячні панелі простіше, ніж люди думають.
Сонце вивільняє крихітні пакети енергії, які називаються фотонами, які подорожують до Землі, і це сонячне світло освітлює панелі різною кількістю залежно від їх орієнтації та розташування вашого будинку чи підприємства. Потім сонячні панелі перетворюють сонячну енергію (фотони) в електрику, коли вони потрапляють на сонячний елемент, вибиваючи електрони з їхніх атомів. Потім ці електрони протікають через лінію до перетворювача.
Інвертори перетворюють це електрика від постійного до змінного струму – змінний струм – це те, що ми використовуємо для наших світильників, приладів і пристроїв (все, що підключається до настінної розетки). Потім змінний струм надходить до лічильника, щоб живити вашу домашню або міську мережу.
Коли сонце не світить і у ваших панелях немає сонячних батарей енергію, яку потрібно перетворити в електрику енергії, ваш дім продовжуватиме живитися від електромережі. Якщо ваша система сонячні панелі виробляють більше електроенергії ніж ви використовуєте в будь-який момент часу, ця електроенергія буде надходити з вашого будинку назад в мережу. Багато комунальних компаній мають політику чистого вимірювання, на яку ви заслуговуєте надлишок сонячної енергії що ви виробляєте.
ТИПИ ІНВЕРТОРІВ
Друга ключова частина сонячна енергетична система це інверторна технологія. Існує три основних види конвертерів:
- Струнний інвертор: електрика постійного струму від вашої сонячної системи проходить через інвертор, який потім підключається до вашої електричної панелі. Гумові перетворювачі є найдешевшим рішенням перетворювача, але вони ускладнюють оцінку окремих проблем продуктивності плати.
- Мікроінвертор: мікроінвертори прикріплені до задньої частини кожної окремої плати. Вони, як правило, дорожчі, але забезпечують моніторинг на рівні панелі.
- Гібридний: пропонує проміжне рішення, яке поєднує централізований інвертор з оптимізаторами живлення на кожній панелі. Оптимізатори живлення – це технологія перетворювача постійного струму в постійний, яка покращує продуктивність шляхом налаштування вихідного сигналу кожної плати відповідно до перетворювача. Ця технологія пропонує деякі з тих же переваг системи, що й мікроінвертори, але за нижчою ціною.
Інвертори надають додаткові функції, окрім перетворення електричних струмів для нашого використання, такі як захист від замикань на землю та надання інформації про виробництво енергії та відстеження точок пікової потужності.
У ЯКОМУ НАПРЯМКУ ПОТРІБНО БУТИ СОНЯЧНІ ПАНЕЛІ?
В ідеалі сонячні панелі, встановлені на даху зі стандартним ухилом вони повинні бути спрямовані на південь, що дозволяє отримати максимальну продуктивність. Якщо ваші панелі виходять на південний схід або південний захід, ви можете очікувати, що вони вироблятимуть приблизно на 10% менше енергії, але цього може бути достатньо для живлення вашого будинку.
Якщо ви не можете встановити свій сонячні панелі дивлячись на південь, враховуйте наступне:
- Встановлення панелей, спрямованих в інший бік: панелі, спрямовані на захід або південний захід, все ще можуть виробляти достатньо енергії для повного або часткового живлення вашого будинку. Це рішення може прийняти ваш установник.
- Установка декількох панелей: Хоча сонячні панелі які не виходять на південь, не отримуватимуть стільки прямого сонячного світла, ви можете компенсувати це, використовуючи більше панелей.
- Розміщення панелей на землі або стіні: це поширена помилка сонячні панелі можна встановити лише на даху. Якщо вам не подобається зовнішній вигляд або якщо ваш дах не виходить на південь, ви можете встановити систему на стіні, що виходить на південь, на яку потрапляє пряме сонячне світло. Наземна система також можлива, якщо у вас є місце для неї, і іноді вона є кращою, оскільки її встановлення та обслуговування дешевше, ніж настінна система.
Професіонал із монтажу також може використовувати технологію для відстеження того, як сонце потрапляє на ваш дім, дозволяючи їм установлювати ваші панелі в потрібному напрямку та під правильним кутом.
КОЛИ ВАРТО ПЕРЕХОДИТИ НА СОНЯЧНУ ЕНЕРГІЮ?
Виїзд до сонячна енергія це розумне життєве рішення в будь-який час, але купівля та встановлення сонячної системи безпосередньо перед літом принесе найбільшу користь. Потенційно ви можете підтримувати температуру в домі до -15°C, затіняючи дах, що особливо корисно в спекотний літній сезон – це на 38% зменшує річне навантаження вашого будинку.
Перехід до сонячна енергія це не тільки економить ваші гроші на рахунку за електроенергію, але й може допомогти вам не вмикати світло, коли настає літня спека та ймовірність перебоїв з електроенергією.
Так як ціни електрика може бути змінним для споживачів протягом літа, розумно переходити на сонячну енергію до початку спекотного сезону, але, щоб було зрозуміло, будь-який час є сприятливим.
ЗНАЙДІТЬ НАДІЙНОГО МОНТАЖНИКА, ЯКИЙ ДОПОМОЖЕ ВАМ З СОНЯЧНОЮ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЄЮ
використання Сонячна енергія забезпечує численні переваги – ви отримуєте енергетичну незалежність заощаджуючи при цьому гроші. Це одне з найрозумніших фінансових інвестицій, які ви можете зробити у своєму житті.
Не дозволяйте нічому стояти між вами та встановленням системи вашої мрії. Досвідчений, надійний монтажник сонячних панелей може допомогти вам використовувати енергію сонця незалежно від того, де ви живете чи в якому напрямку дивиться ваш дах.
Чому швидкість деградації важлива при виборі сонячних панелей
Вирішуючи, які саме сонячні панелі підходить для вашого дому, потрібно враховувати не тільки ціну. Звичайно, спочатку недорогий варіант може здатися привабливим, але чи будуть ваші інвестиції варті своєї ваги через 10, 20 чи навіть 30 років?
Швидкість деградації – це зменшення вихідної потужності сонячні панелі через деякий час. більшість сонячні продукти в даний час на ринку деградують із середньою швидкістю 0,5% щороку. А коли йдеться про сонячні технології, втрата відсотка може мати дедалі більший вплив на ваші максимальні потенційні заощадження. Ось чому оцінка курсу деградація сонячних панелей перш ніж підписати пунктирну лінію.
все сонячні системи панелі з часом руйнуються, але деякі втрачають свою продуктивність набагато повільніше, ніж інші. (Навіть сонячні панелі у космосі вони деградують.) Різні фактори можуть впливати на швидкість деградації сонячної батареї, включаючи клімат, температуру та матеріали, які зрештою складають довговічність сонячної панелі. Щоб переконатися, що ваші сонячна система працює на найвищому можливому рівні, вам потрібно вибрати сонячне рішення преміум-класу, яке зможе впоратися зі стресом.