Самые эффективные солнечные панели

Содержание

Электроснабжение при помощи солнечных батарей: обзор панелей на отечественном рынке

Самые эффективные солнечные панели

Статья поможет определиться с необходимостью приобретения автономных источников электроснабжения, широко охватывает тему автономного электроснабжения с помощью солнечных батарей, достоинства и недостатки данного источника энергии.

Все большую популярность приобретают солнечные батареи в связи со все большей их доступностью как в финансовом плане, так и на фоне расширения ассортимента в торговых сетях. Написано много статей, в которых приводятся технико-экономические обоснования внедрения гелиостанций (так называют системы генерации солнечной энергии). Правда, срок их окупаемости достигает нескольких лет.

Большой сегмент потребителей переходит к автономному электроснабжению не столько из-за желания сэкономить, сколько по причине обеспечения электропитанием в районах, где есть перебои с электроснабжением или такового нет вовсе.

Широко используется генерация солнечной энергии для дачных домиков в летнее время. Они характеризуются низкой мощностью потребления и сезонностью работы солнечных батарей.

Более редкие случаи — полная электрификация дома альтернативными источниками. Но построение систем генерации солнечной энергии для разных условий эксплуатации принципиально одинаково.

Итак, рассмотрим этот вопрос обстоятельно и по порядку.

Типы солнечных батарей

Иному обывателю и невдомек, что количество разновидностей солнечных батарей уже приближается к десятку. Чтобы как-то структурировать в сознании все многообразие светоприемников, разделим их на 2 класса:

Кремниевые солнечные батареи

Широко представлены на рынке монокристаллическими и поликристаллическими панелями. Также к этой группе отнесем аморфные кремниевые панели и гибридные солнечные ячейки.

Как понятно из названия класса, изготавливаются эти светоприемники из кремния и кремневодорода.

Распространение солнечных модулей на основе кремния обусловлено их высокой удельной энергоэффективностью, но достаточно сложный технологический процесс изготовления делает их недешевыми.

Монокристальные солнечные панели — это квадраты черного цвета со скошенными углами. На данный момент у таких панелей самый высокий КПД — до 22%.

Все светочувствительные ячейки монокристаллической панели ориентированы в одном направлении, с одной стороны этим объясняется относительно высокий КПД, с другой стороны панель должна быть всегда обращена к солнцу для получения максимальной энергоотдачи.

При рассеянном свете, например, в пасмурную погоду, на рассвете и закате, электрические параметры генерации электроэнергии совсем не впечатляют.

Другой тип солнечных панелей: поликристаллические — имеют более низкий КПД по сравнению с монокристаллами (порядка 12–18%), но благодаря разнонаправленности кристаллов кремния в панели достигается лучшая энергоэффективность в рассеянном свете. Поликристаллические панели можно узнать по правильной квадратной форме пластин темно-синего цвета с морозным рисунком.

Аморфные кремниевые панели (или, как их обозначают, а-Si) — самые низкопроизводительные в линейке кремниевых приемников солнечной энергии. Их КПД находится на отметке в 5–6%. Но их применение может быть оправдано. И вот почему:

  • во-первых, степень поглощения светового потока у этих панелей в 20 раз выше, чем у других кремниевых конкурентов;
  • во-вторых, хаотичная ориентированность светочувствительных ячеек повышает эффективность a-Si в пасмурную погоду.

Гибридные преобразователи светового потока — это объединение аморфного кремния с микрокристаллами. Такие панели схожи по свойствам с поликристаллическими элементами, с той лишь оговоркой, что их производительность в рассеянном свете гораздо выше. Также кроме ультрафиолетового спектра гибридные панели могут преобразовывать в электричество излучение инфракрасного диапазона.

Пленочные солнечные батареи

Достаточно новая разработка в сфере солнечных светоприемников. Нужно сказать, что в данный момент на российском рынке трудно встретить пленочные модули, что обусловлено их высокой стоимостью. Поэтому ограничимся перечислением их типов.

К пленочным отнесем элементы на основе теллурида кадмия (CdTe), диселенида меди-индия (CIS), диселенида меди-индия-галлия (CIGS) и полимерные. Полимерные панели — это наиболее перспективное направление развития пленочных технологий, так как производители обещают их низкую стоимость, правда и КПД всего 6%.

Прежде чем углубиться в описание солнечных панелей, несколько слов о её параметрах. На рисунке ниже приведена вольтамперная характеристика солнечной панели (красным цветом) и кривая изменения мощности (синим цветом). На графике обозначены точки, которые встречаются в технических характеристиках солнечных батарей.

Так, ток короткого замыкания — это ток, который возникает при замыкании цепи солнечной батареи (напряжение батареи при этом равно нулю). Напряжение холостого хода, наоборот, параметр разомкнутой цепи (ток при этом равен нулю).

Эти два режима не являются рабочими. Номинальный рабочий режим показан желтой точкой на пересечении пунктирных линий. В этой точке максимальный рабочий ток и напряжение.

Самое эффективное использование солнечной батареи соответствует этой рабочей точке.

На российском рынке в большинстве своем представлены моно- и поликристаллические панели в большом ассортименте. Как и следовало ожидать, большинство из них — китайского производства. Но ведь это и неудивительно: Китай — лидер в производстве и продаже систем генерации солнечной энергии. Кроме того, на рынке присутствуют немецкие (Calixo, SCHOTT) и японские (SHARP) солнечные батареи.

Российские же «производители» солнечных батарей — это фирмы, которые в большинстве своем продают китайскую продукцию, выдавая её за свою. Также широко развит сегмент производителей, занимающихся сборкой панелей из китайских комплектующих. Но не все так безнадежно.

Россия может «похвастаться» и своими производителями солнечных панелей. В Новочебоксарске находится завод «Хевел», который специализируется на производстве тонкопленочных гибридных панелей.

В Краснодаре на заводе «Сатурн» изготавливают солнечные батареи на основе арсенида галлия, продукция ориентирована, в основном, на космическую промышленность.

Два завода, которые наиболее ориентированы на производство бытовых модулей, расположены в Зеленограде («Телеком-СТВ») и Рязани («Рязанский завод металлокерамических приборов», РЗМКП).

Ассортимент рязанских солнечных батарей ограничен двумя основными типами:

  • RZMP-130-Т — имеет выходное напряжение 15,9–17,5 В, диапазон мощностей 105–145 Вт;
  • RZMP-220-Т — имеет выходное напряжение 27,7– 29,1 В, диапазон мощностей 200–240 Вт.

«Телеком-СТВ» предлагает гораздо большее количество артикулов своей продукции: моно- и поликристаллические модули, монокристаллические модули с повышенной эффективностью, гибкие и специализированные солнечные батареи. Выходное напряжение модулей адаптировано как для низковольтных систем (17–18,5 В), так и высоковольтных (34–38 В).

При этом цена этих солнечных батарей в полтора раза ниже рязанских. Например, рязанская RZMP-130-Т мощностью 120 Вт обойдется покупателю в 16100 рублей, а зеленоградскую ТСМ-120А мощностью 123 Вт можно приобрести за 9658 рублей. При этом вес и габариты зеленоградских панелей меньше рязанских.

Единственное, что говорит в пользу рязанских солнечных батарей — это подробная информация об изделии.

Отдельно скажем несколько слов о заводе «Хевел», что в Новочебоксарске. Единственный завод в России, который начал изготавливать панели на основе аморфного кремния с вкраплениями микрокристаллов по микроморфной технологии.

Учитывая, что на значительной части территории России большой процент пасмурных дней в году, панели «Хевел» имеют большой потенциал в борьбе за рынок с моно- и поликристаллами. В розничной продаже панелей «Хевел» пока нет, но, судя по оптовым ценам, потребителю придется выложить порядка 10000 рублей за 125-ти ваттную панель.

Прямым конкурентом «Хевел» являются тонкопленочные гибридные панели тайваньского производителя Green Energy Technology. Тайваньские панели уже сейчас можно приобрести за 7000 рублей.

Сравнительная таблица российских, тайваньских и китайских солнечных батарей

В конечном итоге потребителю самому решать, какие панели ему выбрать. В качестве рекомендации хочется отметить, что для автономного электроснабжения дома можно порекомендовать поликристаллические модели солнечных батарей. Да, монокристаллические панели более эффективны, но не стоит забывать, что это довольно условно.

Максимальная мощность монокристаллических элементов будет достигнута лишь в солнечный день с использованием систем поворота светочувствительных элементов. Поэтому данные панели в большей степени подойдут жителям южной полосы России, где количество солнечных дней максимально.

В остальных же регионах при проектировании систем автономного электроснабжения имеет смысл обратить свое внимание на сравнительно новые панели, произведенные по микроморфной технологии, которые способны преобразовывать в электричество не только солнечный ультрафиолет, но и инфракрасное излучение.

Это их достоинство может с лихвой покрыть недостаток низкого КПД.

Замечу напоследок, что лично я отдал предпочтение поликристаллической панели, поскольку предназначена она для временного электроснабжения дачного домика в летний период. Отсюда следует, что планируемая нагрузка — небольшая, световой день продолжительный и солнечный. Поэтому поликристаллическая солнечная батарея в моем случае наиболее оптимальна.

© рмнт.ру, Игорь Максимов

Топ 10 солнечных батарей

Самые эффективные солнечные панели

Солнечные батареи, или по-другому — фотоэлектрические модули, либо солнечные панели, активно вошли в повседневный быт.

Если в девяностые годы, когда они стали активно появляться в продаже, это было экзотикой, то сейчас это обычное явление и даже необходимая часть экстерьера частных и промышленных зданий.

Многие предприниматели строят на этом бизнес — сооружают небольшие электростанции, обеспечивают свои потребности в электричестве, а излишки продают.

Если вы читаете эту статью, значит решили влиться в мировое сообщество производителей энергии, причем в самый престижный сегмент этой отрасли — в производство чистой энергии. И значит вы уже столкнулись с изобилием солнечных фирм и разнообразием моделей. Как не потеряться в этом развивающемся рынке и разобраться с техническими параметрами преобразователей светового излучения?

Для этого нужно определить для себя, какие параметры являются основополагающими, а какие второстепенными. Наиболее важная характеристика любого изделия, это, конечно же, соотношение цена-качество.

Цена у большинства солнечных батарей бытового класса на данный момент держится около соотношения 10 грн за один Ватт. Жесткая конкуренция держит всех массовых производителей примерно в одном ценовом промежутке, который колеблется в интервале плюс-минус 20 процентов.

Ввиду этой ситуации, цена не является главным критерием выбора солнечных батарей, что заставляет обратиться к рассмотрению их технических характеристик.

Солнечные панели отличаются друг от друга по мощности, по коэффициенту полезного действия, по типу кварцевых кристаллов, по виду токопроводящих шин, по конструкции ячеек, и очень важным фактором является производитель.

Дело в том, что это производство — высокотехнологичное, и чем выше научная организация на производстве, тем качественнее продукция.

А это означает, что и коэффициент полезного действия, и долговечность, примерно при той же цене, могут существенно отличаться.

Кроме того, у солнечных панелей разные значения напряжения. Здесь следует ориентироваться на ваши приборы потребления. Например, вам нужна солнечная батарея для зарядки вашего автомобильного аккумулятора на природе.

В этом случае вам достаточно небольшой панели на 12 вольт.

Но, если вам потребуется суммарное напряжение, к примеру, 200 вольт, то целесообразно применить панели с более высоким напряжением, например, 30 вольт и больше, чтобы достичь высокого напряжения при соединении меньшего количества батарей. 

Также следует обратить внимание на мощность панели. Мощность солнечной батареи или системы батарей должна быть больше, чем мощность вашей нагрузки. Мощность указывается в ваттах.

Выбор по мощности заключается в оптимизации заполнения площади, которую вы отвели под вашу солнечную министанцию. То есть, вы рассчитываете, сколько панелей можно на ней разместить для получения необходимой производительности. К примеру, десять трехсотваттных батарей вырабатывают примерно такую же мощность, как и восемь четырехсотваттных, но занимают большую площадь. 

Теперь перейдем к производителям.

В мире существуют три основных группы производителей солнечных панелей. Они подразделяются на три уровня (Tier), то есть на три категории.

Tier 1

Первая, самая качественная группа, она занимает менее пяти процентов рынка. В нее входят несколько десятков производителей.

Это, как правило, предприятия, которые давно занимаются научными разработками в этой отрасли, они постоянно ведут исследования в этой области, совершенствуют технологию, модернизируют производство и исключают факторы ошибки, внедряя роботизацию производства. Они удержались в конкурентной борьбе путем инноваций и успешной маркетинговой политики.

К первой группе относятся примерно тридцать брендов. Однако, если вы откроете топ производителей солнечных батарей, там, скорее всего, будут указаны китайские бренды и не учтены немецкие или, скажем, японские фирмы, а также всемирно известные фирмы, которые также занимаются этой тематикой.

Это такие фирмы, как Jinko Solar, Canadian Solar, JA Solar, Risen Energy, Trina Solar и другие, которые вы легко можете найти в топе производителей.

Tier 2

Вторая группа — также вполне качественные фирмы, недавно созданные, которые еще не довели свое производство до уровня первой группы, у них еще нет достаточной автоматизации, и они частично используют разработки предприятий первой группы. В их техпроцессе присутствует ручной труд, и обычно нет самых передовых разработок. Предприятия второй группы занимают около десяти процентов рынка солнечной энергетики.

Tier 3

Третья группа фирм самая многочисленная и разномастная. Здесь могут встретиться и неплохие изделия, если комплектующие были закуплены у качественной фирмы, и подделки и брак, при той же примерно цене, как и у ведущих производителей.

Поэтому третья группа — группа риска.

Учитывая, что срок службы солнечной батареи составляет до 25 лет, продукция компаний третьей группы может сильно повредить рентабельности вашей энергетической системы, вследствие преждевременного падения мощности или вообще выхода из строя.

Далее следует рассмотреть характеристики солнечных батарей.

Характеристики

Светочувствительные элементы существуют двух типов — монокристаллические и поликристаллические. Есть еще пленочные, правда они редко используются в бытовой продукции. Технология производства монокристаллических элементов сложнее и дороже. Но она позволяет повысить производительность солнечных элементов почти на двадцать процентов.

Это позволяет делать солнечные батареи меньшего размера. Кроме того, из-за того, что более чистые монокристаллы медленнее стареют, это повышает эффективность работы в течение всего срока службы на сорок процентов.

Теоретически срок службы монокристаллических панелей может достигать пятидесяти лет, в то время, как поликристаллических — только около двадцати пяти лет.

Таким образом, первоначальные более высокие затраты на приобретение монокристаллических панелей со временем окупятся, и их эксплуатация выйдет выгоднее, чем поликристаллических.

Однако для местности, где количество солнечных дней в году преобладает, нет особой необходимости в высокой чувствительности элементов солнечной батареи, поэтому имеет смысл использовать более дешевые поликристаллические.

В маркировке солнечных батарей присутствуют буквы BB с цифрами, например, BB4 или BB9. Это обозначение количества соединительных проводников между ячейками.

Ранние солнечные батареи имели один соединительный проводник, потом их количество стало увеличиваться. Чем больше проводников, тем эффективнее работает ячейка, тем меньше ток в каждом проводнике, а, следовательно, меньше перегрев.

Общее сопротивление батареи падает, что также увеличивает ее производительность на несколько процентов

Кроме того, в случае механического повреждения одного или даже нескольких проводников, остальные продолжают передавать ток, а это значит, чем большее число проводников, тем выше надежность и коэффициент полезного действия. На данный момент разработаны двенадцатипроводные ячейки. 

Обозначение MBB — мультибар, то есть многошинный проводник, означает, что проводников более 9, например 12. В мультишинных устройствах используются проводники круглого сечения, а не прямоугольного, как в предыдущих моделях, что меньше затеняет светопоглотительные элементы и поэтому повышает коэффициент полезного действия.

Кроме вышеперечисленных основных различий, существуют еще интересные технологические особенности, которые упоминаются в паспорте солнечных батарей.

Например, если указано применение технологии PERC, то это означает, что задняя сторона ячейки работает более эффективно за счет микроотверстий, изготовленных с применением лазера. Это дает прирост производительности солнечной панели порядка полутора процентов.

На стоимости это почти не отражается. Технологию PERC применяют и на монокристаллических и на поликристаллических панелях. Это увеличивает чувствительность ячеек, в результате они начинают лучше работать при слабом освещении.

Технология PERC хороша для местности с недостатком солнечных дней.

Half Cell — это технология которая снижает внутреннее сопротивление элементов, благодаря разделению их на две половинки, что поднимает КПД.  Кроме того, это повышает надежность.

Теперь возьмем десяток наиболее продаваемых моделей на текущий момент и проанализируем их характеристики.

1. EverExceed ESM155-156

  • Напряжение 12 Вольт
  • Мощность 155 Ватт
  • Поликристаллическая
  • Шина 5BB
  • КПД 15,63%

Сделана в Гонконге из немецких и японских элементов.

Цена ~ $75

Соотношение мощность-цена составляет примерно 12 грн за Ватт. Шина неплохая, но не самая современная. КПД средний.  Относится к категории Tier2

2. Axioma energy AX-50M

  • Напряжение 12 вольт
  • Мощность 50 Вт
  • Монокристаллическая
  • Тип шины не указан
  • КПД не указывают

Цена ~ $45

Соотношение мощность-цена составляет 24 грн за Ватт. Очень невыгодно. Производитель малоизвестный. Не самый лучший выбор. Спрос явно продиктован просто невысокой ценой.

3. Axioma energy AX-30P

  • Напряжение 12 Вольт
  • Мощность 30 Ватт
  • Поликристаллическая
  • Тип шины не указан
  • КПД не указан
  • Гарантия 25 лет

Цена ~ $34

Соотношение мощность цена 30 грн за Ватт. Очень дорого. Так же, как и в предыдущей модели на спрос повлияла цена панели. Всего за 30 долларов можно получить почти трехамперный автономный источник питания для мелких бытовых приборов.

4. Trina Solar TSM-DE06M.08(II)340-120/9BB Half Cell PERC

  • Напряжение 34 Вольт
  • Мощность 340 Ватт
  • Монокристаллическая
  • Шина 9BB
  • КПД 20 %

Цена ~ $112

Соотношение мощность-цена 9 грн за Ватт. Современная девятипроводная шина на монокристаллах, применены экономичные технологии ячеек PERC и Half Cell. Очень высокий коэффициент полезного действия.

Изготовлена одним из мировых лидеров Trina Solar, уверенно входящих в категорию Tier 1.  Отличный выбор.

5. JA Solar JAM72S09-385W 5BB

  • Напряжение 40 Вольт
  • Мощность 385 Ватт
  • Монокристаллическая
  • Шина 5BB
  • КПД 20%

Цена ~ $185

Соотношение мощность-цена 13 грн за Ватт.  Хорошая панель, не передовая, но выпущена высококлассным производителем JA Solar из первой категории качества Tier 1. 

6. JA SOLAR JAP60S01-270SC

  • Напряжение 38 Вольт
  • Мощность 270 Ватт
  • Поликристаллическая
  • Шина 5BB
  • КПД 16,7%

Цена ~ $112

Соотношение мощность-цена 11 грн за Ватт.

Средняя по характеристикам, не самая современная, но изготовлена качественным брендом JA Solar, категория Tier 1

7. Risen RSM 120-6-335M

  • Напряжение 34 Вольта
  • Мощность 335 Ватт
  • Монокристаллическая
  • Шина 9BB
  • КПД 20%

Цена ~ $112

Соотношение мощность-цена 9 грн за Ватт. Передовая 9-проводниковая монокристаллическая панель с применением технологии Half-Cell, очень производительная, изготовлена Risen Energy — один из лидеров категории Tier 1.  Отличный выбор.

8. Ulica Solar UL-350M-120 PERC

  • Напряжение 40 Вольт
  • Мощность 350 Ватт
  • Монокристаллическая
  • Шина 9BB
  • КПД 20,5%

Цена ~ $118

Соотношение мощность-цена 9 грн за Ватт.

Панель с великолепными данными, с технологиями PERC и Half-Cell, но изготовлена фирмой не из категории Tier 1. Китайское предприятие Ulica Solar.

Сотрудничает с поставщиками Centrotherm , Baccini и Gorosabel и скорее всего находится в категории Tier 2.

9. LG 320N1C NeON2 G4 320W «CELLO»

  • Напряжение 24 Вольт
  • Мощность 320 Ватт
  • Монокристаллическая
  • Шина 12BB
  • КПД 19,5%

Цена ~$296

Соотношение мощность-цена 25 грн за Ватт.

Инновационная панель с новейшими разработками известнейшего бренда LG. Цвет панели необычный — черный. Применены многошинные проводники круглого сечения. Батарея имеет усиленный корпус, рассчитанный на высокие атмосферные нагрузки.

В батарее применены модули типа n, которые гораздо меньше подвержены выработке из-за воздействия светового излучения, чем обычно применяющиеся в более дешевых моделях. Ну и, конечно, бренд LG не может стоить столько же, сколько малоизвестная китайская фирма.

К примеру, солнечные батареи японской фирмы Sharp, могут позволить себе только строители космических аппаратов. 

10. Amerisolar AS-6P30

  • Напряжение 32 Вольта
  • Мощность 285 Ватт
  • Поликристаллическая
  • Шина не указана
  • КПД 17,5%

Цена ~ $112

Соотношение мощность цена 11 грн за Ватт. Параметры хорошие, но никаких передовых технологий. Фирма зарегистрирована в США. Вероятно, это критерий ее популярности среди покупателей, не доверяющих китайской продукции.

В завершение следует сказать, что в статье приведены только основные технические параметры солнечных панелей. В настоящее время этим направлением занимаются очень серьезные электронные фирмы и у каждой есть свои изобретения и обозначения. Но для того, чтобы сориентироваться в предложениях продавцов, вышеизложенной информации вполне достаточно.

Самые эффективные солнечные батареи

Самые эффективные солнечные панели

В последнее время солнечная энергетика развивается столь бурными темпами

В последнее время солнечная энергетика развивается столь бурными темпами, что за 10 лет доля солнечного электричества в мировой годовой выработке электроэнергии увеличилась с 0.02% в 2006 году до почти одного процента в 2016 году.

Dam Solar Park – самая большая СЭС в мире. Мощность 850 мегаватт. 

Основным материалом для солнечных электростанций является кремний, запасы которого на Земле практически неистощимы. Одна беда – эффективность кремниевых солнечных батарей оставляет желать лучшего.

Самые эффективные солнечные батареи имеют коэффициент полезного действия, не превышающий 23%. А средний показатель эффективности колеблется от 16% до 18%.

Поэтому исследователи всего мира, занятые в области солнечной фотовольтаики, работают на тем, чтобы освободить солнечные фотопреобразователи от имиджа поставщика дорогого электричества.

Развернулась настоящая борьба за создание солнечной суперячейки. Основные критерии – высокая эффективность и низкая стоимость.

Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) в США даже выпускает периодически бюллетень, в котором отражаются промежуточные результаты этой борьбы.

И в каждом выпуске показываются победители и проигравшие, аутсайдеры и выскочки, случайно ввязавшиеся в эту гонку.

Лидер: солнечная многослойная ячейка

Эти гелиевые преобразователи напоминают сэндвич из разных материалов, в том числе из перовскита, кремния и тонких пленок. При этом каждый слой поглощает свет только определенной длины волны. В результате эти при равной площади рабочей поверхности многослойные гелиевые ячейки вырабатывают значительно больше энергии, чем другие.

Рекордное значение эффективности многослойных фотопреобразователей было достигнуто в конце 2014 года совместной немецко-французской группой исследователей под руководством доктора Франка Димрота во Фраунгоферовском институте систем солнечной энергии. Была достигнута эффективность в 46%. Такое фантастическое значение эффективности было подтверждено независимым исследованием в NMIJ/AIST – крупнейшем метрологическом центре Японии.

Многослойная солнечная ячейка. Эффективность – 46%

Эти ячейки состоят из четырех слоев и линзы, которая концентрирует на них солнечный свет.

К недостаткам следует отнести наличие в структуре субстрата германия, который несколько увеличивает стоимость солнечного модуля.

Но все недостатки многослойных ячеек в конечном счете устранимы, и исследователи уверены, что в самом ближайшем будущем их разработка выйдет из стен лабораторий в большой мир.

Новичок года – перовскит

Совершенно неожиданно в гонку лидеров вмешался новичок – перовскит. Перовскит – это общее название всех материалов, имеющих определенную кубическую структуру кристаллов. Хотя перовскиты известны давно, исследование солнечных ячеек, изготовленных из этих материалов, началось только в период с 2006 по 2008 годы.

Первоначальные результаты были разочаровывающими: эффективность перовскитных фотопреобразователей не превышала 2%. При этом расчеты показывали, что этот показатель может быть на порядок выше.

И действительно, после ряда успешных экспериментов корейские исследователи в марте 2016 года получили подтвержденную эффективность 22%, что само по себе уже стало сенсацией.

Перовскитный солнечный элемент

Преимуществом перовскитных элементов является то, что с ними более удобно работать, их легче производить, чем аналогичные кремниевые элементы. При массовом производстве перовскитных фотопреобразователей цена одного ватта электроэнергии могла бы достигнуть $0.10.

Но специалисты считают, что до тех пор, пока перовскитные гелиевые ячейки достигнут максимальной эффективности и начнут выпускаться в промышленном количестве, стоимость «кремниевого» ватта электричества может быть существенно снижена и достигнуть того же уровня в $0.

10.

Экспериментально: квантовые точки и органические солнечные ячейки

Эта разновидность солнечных фотопреобразователей пока находится на ранней стадии развития и пока не может рассматриваться как серьезный конкурент существующим гелиевым ячейкам.

Тем не менее разработчик – Университет Торонто – утверждает, что согласно теоретическим расчетам, эффективность солнечных батарей на базе наночастиц – квантовых точек ‒ будет выше 40%.

Суть изобретения канадских ученых состоит в том, что наночастицы – квантовые точки ‒ могут поглощать свет в различных диапазонах спектра. Изменяя размеры этих квантовых точек, можно будет выбрать оптимальный диапазон работы фотопреобразователя.

Солнечная ячейка на базе квантовых точек

А учитывая, что этот нанослой может наноситься методом распыления на любую, в том числе и прозрачную основу, то в практическом применении этого открытия просматриваются многообещающие перспективы.

И хотя на сегодняшний день в лабораториях при работе с квантовыми точками достигнут показатель эффективности, равный всего11.5%, сомнений в перспективности этого направления нет ни у кого.

И работы продолжаются.

Solar Window – новые солнечные ячейки с эффективностью 50%

Компания Solar Window из штата Мэриленд (США) представила революционную технологию «солнечного стекла», которая в корне меняет традиционные представления о солнечных батареях.

Ранее уже были сообщения о прозрачных гелиевых технологиях, а также о том, что эта компания обещает увеличить в разы эффективность солнечных модулей.

И, как показали последние события, это были не просто обещания, а эффективность 50% – уже не только теоретические изыски исследователей компании.

В то время как другие производители только выходят на рынок с более скромными результатами, Solar Window уже представила свои поистине революционные высокотехнологичные разработки в области гелиевой фотовольтаики.

Эти разработки открывают дорогу к выпуску прозрачных солнечных батарей, имеющих значительно более высокую эффективность по сравнению с традиционными. Но это не единственный плюс новых солнечных модулей из Мэриленда.

Новые гелиевые элементы могут легко крепиться к любым прозрачным поверхностям (например, к окнам), могут работать в тени или при искусственном освещении. Благодаря своей дешевизне инвестиции в оснащение здания такими модулями могут окупиться в течение года.

Для сравнения следует отметить, что срок окупаемости традиционных солнечных батарей колеблется от пяти до десяти лет, а это – огромная разница.

Солнечные ячейки от компании Solar Window

Компания Solar Window озвучила некоторые детали новой технологии получения солнечных батарей, имеющих столь высокую эффективность. Разумеется, главные know how остались за скобками. Все гелиевые элементы изготовлены, в основном, из органического материала.

Слои элементов состоят из прозрачных проводников, углерода, водорода, азота и кислорода. По данным компании, производство этих солнечных модулей настолько безвредно, что оно оказывает в 12 раз меньшее воздействие на окружающую среду, чем производство традиционных гелиевых модулей.

В течение ближайших 28 месяцев первые прозрачные солнечные батареи будут установлены в некоторых зданиях, школах, офисах, а также в небоскребах.

Если говорить о перспективах развития гелиевой фотовольтаики, то очень похоже, что традиционные кремниевые солнечные батареи могут отойти в прошлое, уступив место высокоэффективным, легким, многофункциональным элементам, открывающим самые широкие горизонты гелиевой энергетике. опубликовано econet.ru 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление – мы вместе изменяем мир! © econet

Самые мощные солнечные батареи: рейтинг, сравнение

Самые эффективные солнечные панели

С каждым днем гелиосистемы приобретают все большую популярность. Несмотря на то, что еще многие жители нашей страны не готовы переходить на солнечный тип энергопотребления, на рынке представлено огромное разнообразие солнечных панелей.

Они отличаются между собой не только ценой и производителем, но и техническими характеристиками, которые напрямую скажутся на эффективности работы и количестве вырабатываемой солнечной энергии.

Если вы хотите мощную солнечную станцию, которая будет покрывать все ваши расходы электричества, тогда ознакомьтесь с самыми мощными представителями панелей.

На что влияет мощность солнечных батарей

Одним из главных показателей, по которым выбирают солнечную батарею, является мощность. Соответственно, чем выше ее показатель, тем больше энергии она сможет вырабатывать при соблюдении условий размещения и климата региона.

На основе мощности вычисляется, сколько она сможет обслужить электрического оборудования.

То есть, если у вас большие потребности в электроэнергии и вы хотите их все покрыть при помощи солнечного света, тогда нужно будет приобретать несколько солнечных батарей с максимальной мощностью, тем более что ток нужен и в темное время суток и в пасмурные дни, а КПД работы в эти дни предельно низок.

Самые высокие показатели мощности

Сегодня на рынке представлено много как дорогих, так и более дешевых моделей солнечных панелей. Все они отличаются между собой фирмой, ценой и техническими характеристиками. Одним из самых главных показателей является мощность. Как мы уже сказали, от нее зависит количество выработанной энергии.

Чем она выше – тем больше. Поэтому, если вы хотите обеспечить все электронужды вашего дома, выбирайте солнечные батареи с высоким показателем мощности. К мощным модулям можно отнести батареи, где данный показатель находится в пределах от 250-300Вт и выше.

Так же важным моментом является выбор столов для солнечных панелей.

Наиболее эффективные панели

Ниже мы собрали для вас самые эффективные солнечные батареи от известных производителей, где показатель мощности составляет свыше 300Вт.

LG 315 N1C-G4 NeON™2

LG – это известная южнокорейская компания, которая помимо различных видов техники занимается и выпуском солнечных батарей. Модули отличатся высоким качеством и мощностью – 315Вт.

Среди всех производителей на рынке фотовольтаики LG можно смело отнести к лидерам.

Во-первых, это связано с высоким процентом эффективности, а во-вторых, с использованием передовых технологий для производства, что делает солнечные панели не только качественными, но и долговечными.

Сложность технологического процесса заключается не только в производстве, но и в сборке модуля. Каждая пластина проходит тщательный контроль и тестируется на выявление каких-либо отклонений или повреждений. После их изучения каждая ячейка проходит стадию жидкостного травления щелочью перед выпуском. Результатом становятся темно-черные модули с трехслойным покрытием EVA и отражающей пленкой.

LG NeON ™ 2 относятся к монокристаллическому типу батарей. Они выполнены с кремниевым покрытием с двух сторон.

Благодаря специальной технологии они не просто активно вырабатывают энергию, но при помощи специального покрытия способны повышать генерацию свободных частиц, что в результате приводит к большей выработке электротока.

То есть солнечную энергию вырабатывает не только одна сторона модуля с фотопокрытием, а одновременно две, тем самым повышая мощность системы.

BenQ SunForte 333 PM096B00

Еще одним достойным представителем на рынке солнечных батарей является BenQ Solar. Тайваньская фирма, которая также отличается качественной продукцией не только в мире техники, но и в области фотовольтаики.

Компания специализируется на гелиевых модулях с мощностью в 333 Вт и общей эффективностью до 20,5%. Солнечная панель SunForte PM096B00 представлена в темно-черном цвете и заключена в профиль из анодированного алюминия.

По мощности представленная фирмой BenQ солнечная батарея признана одной из самых производительных.

Это в первую очередь связано со специальной обратно-контактной технологией, которая повышает выработку электроэнергии даже при наличии батарей с небольшой площадью и невысокой солнечной радиации, тем самым позволяя сэкономить как на территории, так и на количестве модулей.

Инженеры постоянно работают над увеличением общей эффективности и внедрят новые передовые технологии, а все потому, что в распоряжении компании имеется собственная научно-исследовательская база.

Если подробнее о солнечных батареях SunForte PM096B00, то они при своих вполне компактных размерах производят в несколько раз больше энергии, чем стандартные модульные системы.

Ячейки солнечных панелей покрыты трехслойной пленкой типа EVA, а ее поверхность защищена противоударным стеклом, которое обладает антибликовым действием. Это особые преимущества, которыми наделены солнечные батареи от Тайваньской фирмы.

Также стоит отметить, что в комплекс с батареями входят соединительные кабели, распределительная коробка с многофункциональным действием и байпасными диодами.

На основе проведенных исследований были зафиксированы показатели потери мощности, которые составили всего 13% за 25 лет эксплуатации. Приведенные данные говорят о высокотехнологическом процессе и использовании качественных материалов.

солнечных батарей по мощности

Еще один вариант гелиевых солнечных панелей – NeON™ 2 BiFacial от южнокорейской фирмы LG. Эту батарею можно отнести к новинкам, в которую инженеры постарались внедрить только самые последние разработки.

Солнечная батарея даже была удостоена награды на выставке товаров – двухсторонних гелиевых панелей, по большей степени благодаря внедрению технологии Сello Technology™. Суть ее заключается в особой возможности перенаправлять токопроводящие пути к выходу модуля.

То есть теперь генерируемая солнечная энергия распределяется на 12 тонких проводников и тем самым позволяет снизить потери тока, соответственно увеличивая эффективность работы солнечной батареи в сравнении с другими панелями, работающими по традиционной методике.

Сегодня NeON™ 2 BiFacial – это единственная солнечная батарея, в технических характеристиках которой указана номинальная мощность 375 Вт, а максимальная подтвержденная 400 Вт. Ее смело можно назвать самой мощной.

Кроме того, за счет прозрачных фотоэлементов, которые активно собирают солнечный свет и генерируют его, эффективность работы панели достигает самых высоких показателей, так как в преобразовании тока участвуют не только захваченные модулем частицы, но и отраженные.

Дополнительно можно получить до 30% энергии.

Как выбрать подходящую мощность

Солнечные батареи имеют разную мощность и напряжение. Выбор мощности напрямую зависит от необходимо количества затрат электроэнергии. То есть сначала вам нужно рассчитать суточную или месячную норму энергопотребления в вашем доме или на промышленном объекте. Необходимо произвести корректировку полученного значения, а именно:

  • Прибавить 20% к общим затратам, так как дополнительно энергия будет тратиться на работу инвертора и аккумулятора, а также преобразование постоянного тока в переменный.
  • Прибавьте еще до 20%, если в вашем регионе наблюдается недостаточное количество солнечных дней, что напрямую скажется на КПД батареи, так как максимальная ее эффективность достигается только при прямом попадании лучей на панель.
  • Если в течение года вы не меняете угол наклона панелей, то эффективность их работы снижается, а соответственно это снова потери, которые требуют поправки.

Расчет мощности напрямую зависит от того, какие задачи вы возлагаете на солнечные батареи: полное снабжение или частичное. Если вы хотите обеспечить весь дом за счет только солнечной станции, тогда придется приобрести не одну панель с высокой мощностью.

Для большего понимания, чтобы правильно подобрать панель, необходимо значение номинальной мощности умножить на количество часов, при которых наблюдается наибольший уровень солнечной радиации в конкретный месяц в году.

Полученное значение и будет служить показателем продуктивности тока в сутки. Далее общие затраты электроэнергии с учетом изложенных корректирующих факторов разделите на суточную продуктивность панели.

В результате вы поймете: либо вам нужно приобретать систему с повышенной мощностью, либо увеличить количество панелей.

12 лучших солнечных панелей

Самые эффективные солнечные панели

В обзор попали как компактные батареи, которые можно повсюду носить с собой, так и панели увеличенной площади для установки на крышах или открытых участках.

Наш выбор:[Скрыть]

Лучшие портативные солнечные панели

Модели этого типа отличаются малыми размерами и весом, удобны при переноске и хранении. Они не обладают большой мощностью, однако широко распространены для питания аккумуляторов мобильных девайсов и иных компактных приборов.

97%

покупателей рекомендуют этот товар

Подставка модели вращается на 360 градусов, что позволяет разместить панель практически на любой поверхности. Для удобного определения оптимального угла наклона предусмотрены небольшие солнечные часы. Встроенный аккумулятор имеет емкость 3000 мА·ч и может заряжаться посредством USB-подключения.

Габариты 24х257 миллиметров, выходная мощность — 10 Вт. Тонкий корпус и малый вес упрощают хранение и транспортировку панели. Угловые части укреплены специальными вставками и не боятся резких ударов.

Достоинства:

  • удобная установка;
  • малый вес и компактность;
  • прочный корпус;
  • встроенный аккумулятор.

Недостатки:

Солнечная панель BioLite SolarPanel10+ хороша для нерегулярной эксплуатации и может оказаться полезной, даже когда солнца нет.

4.9

93%

покупателей рекомендуют этот товар

Модель изготовлена с применением кремниевых поликристаллических пластин. Они надежно закреплены на подложке из прочного полимера, что гарантирует безопасность переноски батареи. Внешний чехол выполнен из износостойкой синтетики с влагозащитным покрытием.

Мощность панели составляет 20 Вт, размеры в сложенном виде — 35х33х2 см. С ее помощью можно заряжать два девайса одновременно. А специальные люверсы позволяют подвесить батарею в любом положении для удобной транспортировки и использования.

Достоинства:

  • прочный чехол и защитное покрытие;
  • удобство переноски;
  • долгий срок службы;
  • складная конструкция.

Недостатки:

Woodland Mobile Power подойдет для зарядки устройств под напряжением 5 вольт: смартфонов, фонарей, пауэрбанков и пр.

4.8

87%

покупателей рекомендуют этот товар

Модель оснащена специальной опорой, позволяющей легко разместить ее в солнечном месте и настроить угол наклона. Корпус не боится резких ударов и падений с небольшой высоты, что гарантирует стабильную работу на протяжении длительного времени.

Габариты батареи 24х17,8х2,8 сантиметров, мощность — 5 Вт. Для подключения мобильного устройства предусмотрен USB-выход. Масса панели составляет всего 360 граммов, что упрощает ее постоянное ношение с собой.

Достоинства:

  • удобная установка;
  • прочный корпус;
  • малый вес;
  • регулировка угла наклона опоры.

Недостатки:

Goal Zero Nomad подойдет для зарядки смартфона или другого мобильного устройства в хорошую погоду.

Лучшие стационарные солнечные панели

Стационарные устройства отличаются крупными габаритами и увеличенной мощностью. Они в большом количестве устанавливаются на крышах зданий и иных свободных площадках. Предназначены для круглогодичного использования.

Sunways ФСМ-370M

4.9

98%

покупателей рекомендуют этот товар

Модель изготовлена по технологии PERC, благодаря чему отличается стабильностью работы в неблагоприятных погодных условиях. Рама из анодированного алюминия не боится резких ударов и деформации. Высокопрочное закаленное стекло с низким поглощением ультрафиолета гарантирует сохранность панели.

Номинальная мощность составляет 370 Вт, напряжение — 24 В. Батарея может функционировать при температуре на улице от -40 до +85 °С. Диодная сборка защищает ее от перегрузок и обратных токов, снижает потери КПД при частичном затенении поверхности.

Достоинства:

  • прочная стойкая к коррозии рама;
  • толстое защитное стекло;
  • стабильная работа в любых условиях;
  • долгий срок службы.

Недостатки:

Sunways ФСМ-370M рекомендована для постоянного электроснабжения крупных объектов. Отличный выбор для размещения на крыше жилого дома или офисного здания.

4.9

96%

покупателей рекомендуют этот товар

Особенностью Delta BST является гетерогенная структура монокристаллических модулей. Это улучшило способность панели абсорбировать рассеянное солнечное излучение и гарантирует ее эффективную работу даже в условиях повышенной облачности.

Пиковая мощность батареи — 200 Ватт при габаритах 1580х808х35 мм. Жесткая конструкция не боится сложных условий, а усиленная рама с дренажными отверстиями способствует стабильному функционированию панели во время непогоды. Защитный слой изготовлен из каленого просветленного стекла толщиной 3,2 мм.

Достоинства:

  • стабильная работа в сложных погодных условиях;
  • усиленная конструкция;
  • термостойкость;
  • нержавеющая рама.

Недостатки:

Delta BST служит для стабильного вырабатывания энергии в любое время года и будет надежно вырабатывать электричество в течение многих лет.

4.8

90%

покупателей рекомендуют этот товар

Солнечная панель Feron не боится сложных условий и стабильно функционирует при температуре -40..+85 °C. Металлический корпус устойчив к повреждениям и не подвержен коррозии. Мощность батареи составляет 60 Вт, размеры в готовом к работе виде — 35х1680х664 миллиметров.

При необходимости транспортировки конструкцию можно легко сложить. Для удобной и безопасной переноски предусмотрен специальный чехол из прочной синтетики. В комплект также входят две опоры, кабель с зажимами и контроллер, что позволяет сразу ввести панель в эксплуатацию.

Достоинства:

  • термостойкость;
  • стабильная работа в любых погодных условиях;
  • прочный корпус;
  • быстрая установка;
  • удобная складная конструкция.

Недостатки:

Feron можно использовать в любую погоду. Хороший выбор для установки в частном доме, но для получения достаточной мощности потребуется несколько таких панелей.

4.7

85%

покупателей рекомендуют этот товар

Модель изготовлена из кремниевых поликристаллических пластин. Фотоэлементы покрыты толстым слоем закаленного стекла, что исключает риск механических повреждений и воздействия внешних факторов. Срок их службы составляет около 25 лет.

Мощность батареи 120 Вт, размеры в готовом к эксплуатации состоянии — 128х4х67 сантиметров. В комплект входит практичная сумка из износостойкого материала, упрощающая хранение и транспортировку панели. Для удобства установки на ровной поверхности предусмотрены специальные ножки.

Достоинства:

  • защитное покрытие;
  • быстрая установка;
  • компактные размеры и удобство переноски;
  • долгий срок службы;
  • прочная сумка в комплекте.

Недостатки:

Woodland Sun House способна заряжать 12-вольтные аккумуляторы. Прекрасное решение для установки на даче, охотничьей базе и в других местах, удаленных от цивилизации.

Лучшие походные солнечные панели

Эти модели отличаются от обычных портативных батарей максимально защищенной конструкцией, не боятся эксплуатации в сложных полевых условиях. Они могут надежно фиксироваться на одежде или снаряжении, удобны при использовании во время активной деятельности.

Solaris 8E-80-12/24-В

4.9

94%

покупателей рекомендуют этот товар

Фотоэлектрические модули панели выполнены из монокристаллического кремния. В качестве основы используется тканевый чехол. При необходимости его можно сложить для удобного хранения и транспортировки. Материал устойчив к повреждениям и предохраняет рабочие элементы от воздействия влаги.

Размеры разложенной панели 1050х490х4 миллиметров, мощность — 80 Вт. Модель способна функционировать в режиме напряжения 12 и 24 вольт. В комплектацию входит набор кабелей для подключения различной техники.

Достоинства:

  • складная конструкция;
  • влагостойкий чехол;
  • быстрая установка;
  • компактность;
  • универсальность.

Недостатки:

  • тонкий слой защитного покрытия.

Solaris-8E-80-12/24-В может применяться для зарядки радиоприемников, фонарей, GPS-навигаторов, автохолодильников и прочей «походной» техники в длительном путешествии.

4.9

92%

покупателей рекомендуют этот товар

Aukey оснащена карабинами, позволяющими зафиксировать ее на рюкзаке или сумке во время перехода. Для подключения мобильных устройств предусмотрены два USB-порта. Чехол легко складывается и не занимает много места, а материалом его изготовления служит всепогодная износостойкая ткань.

Габариты панели в рабочем состоянии 500х305х4,4 мм, выдаваемая мощность — 20 Вт. К другим особенностям относится поддержка технологии быстрой и безопасной зарядки. Также здесь есть защита от короткого замыкания, скачков и перепадов напряжения, перегрева.

Достоинства:

  • индикатор заряда;
  • износостойкий чехол;
  • стабильная работа и долгий срок службы благодаря набору защит;
  • удобство переноски в рабочем состоянии;
  • поддерживает быструю зарядку.

Недостатки:

Панель Aukey PB-P2 преобразует до 23,5% солнечных лучей и станет идеальным помощником в длительной экспедиции.

4.8

88%

покупателей рекомендуют этот товар

Конструкция Interstep включает три монокристаллических блока. Они зафиксированы на специальном складном основании, облегчающем транспортировку и предохраняющем элементы от повреждений. Защитное покрытие предотвращает промокание материала и гарантирует безопасность переноски.

Выходная мощность батареи 15 Вт при габаритах 160х3х252 мм. Для подключения панели к мобильному устройству есть USB-выход. К другим особенностям следует отнести легкое крепление к снаряжению разложенной панели.

Достоинства:

  • защитное покрытие;
  • складная конструкция;
  • легкая очистка;
  • малый вес;
  • удобное крепление.

Недостатки:

Солнечная батарея Interstep SCH-15W предназначена для зарядки одного устройства. Зато ее можно разместить прямо на рюкзаке во время похода.

4.8

88%

покупателей рекомендуют этот товар

Панель Allpowers состоит из трех монокристаллических секций на гибком основании, оснащенных общим контроллером уровня заряда. Подключение мобильных устройств осуществляется посредством двух USB-выходов.

Батарея не боится эксплуатации в сложных условиях, исправно функционирует при температуре от -17 до +48°C. Габариты панели в разложенном состоянии — 625х308х9 миллиметров, мощность — 21 Вт.

Небольшая масса упрощает постоянное ношение устройства с собой. В комплектацию входят специальные карабины для фиксации на снаряжении или рюкзаке.

Достоинства:

  • термостойкость;
  • складная конструкция;
  • малый вес;
  • удобство переноски;
  • долговечность.

Недостатки:

  • быстро изнашивается застежка.

Солнечная панель Allpowers может использоваться в любую погоду для работы со смартфонами, фотоаппаратами, внешними аккумуляторами и прочими носимыми устройствами.

4.7

85%

покупателей рекомендуют этот товар

Модель обладает технологией защиты от перепадов напряжения и короткого замыкания, что гарантирует стабильную работу в любых условиях и безопасность зарядки устройств. Мягкий чехол не подвержен быстрому износу, устойчив к влаге и легко складывается при необходимости.

Мощность панели составляет 6 Вт, габариты в готовом к использованию состоянии — 262х215х16 миллиметров. Вес всего 230 граммов упрощает переноску устройства. А для удобного крепления батареи к рюкзаку, одежде или снаряжению можно воспользоваться двумя прочными карабинами.

Достоинства:

  • складная конструкция;
  • очень легкая;
  • хороший уровень защиты;
  • влагостойкий чехол;
  • быстрая установка.

Недостатки:

Monero SLP-06 предназначена для зарядки одного носимого устройства. Компактное решение для использования в непродолжительном походе.

Важной характеристикой любой батареи, в том числе и солнечной, является мощность. Для автономного снабжения жилого дома средних размеров суммарно понадобится не менее 1000 Вт. Чтобы обеспечить питанием 1-2 бытовых прибора, будет достаточно комплекта панелей, выдающих около 500 Вт.

Количество элементов в модуле влияет на возможности применения панели. Например, для заряда 12-вольтового аккумулятора понадобится 36 последовательно соединенных преобразователей напряжением 0,5 В. Как правило, модули, имеющие 72 элемента, рассчитаны на номинальный показатель 24 вольт.

Но первый вопрос, который становится при выборе солнечной панели — ее тип, так как у каждого вида батарей есть свои сильные стороны:

  • Поликристаллические экономичны;
  • Монокристаллические отличаются высоким КПД;
  • Аморфные способны стабильно вырабатывать энергию в плохую погоду.

Более долговечными считаются модели, основные элементы которых зафиксированы на прочном металлическом основании и защищены закаленным стеклом. Для нерегулярного использования и частой транспортировки лучше купить складную солнечную панель с матерчатым чехлом.

Если вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.