Как устроен полупроводниковый солнечный элемент

Как устроена солнечная батарея

Черные панели, генерирующие электричество, с каждым годом занимают все больше места в городских и загородных пейзажах многих стран. Как они работают?

Как устроена солнечная батарея

Основа любой солнечной батарейки, или по-научному фотоэлектрической панели – пара полупроводников, фотоэлектрических преобразователей, которые преобразуют солнечную энергию в электрическую. Чаще всего их делают из кремния. Существуют и другие вещества, пригодные для производства солнечных панелей, но пока ни одна из бескремниевых технологий (кроме технологии с использованием теллурида кадмия) не вышла за пределы лабораторий. Однако исследования в этом направлении не прекращаются, так как кремний – довольно дорогой материал (собственно, это одна из причин относительной дороговизны солнечной энергии).

В зависимости от внутренней структуры кремний бывает трех видов: монокристаллический, который имеет более высокий КПД (15–22%), чуть менее эффективный поликристаллический (12–17%) и специфический аморфный (6–10%).

Выходной ток солнечной батареи зависит от интенсивности солнечного излучения и размера солнечных элементов. Чем ярче солнечный свет, тем больше электричества генерируют солнечные элементы. Понятно, что в пасмурную погоду их мощность существенно снижается.

Из чего это состоит

Как и любые элементы в электрической цепи, отдельные солнечные элементы можно соединять последовательно или параллельно. В первом случае вы получите более высокое выходное напряжение, во втором – выходной ток. Чаще всего используют комбинацию двух типов соединения. На каждой панели есть по четыре диода. Они нужны для того, чтобы батарея не нагревалась, потребляя ток и разряжая тем самым аккумулятор.

Как это работает

Но как же кремний генерирует ток? Здесь действуют обычные законы физики, известные всем со школьной скамьи. Под действием солнечного излучения на границе двух полупроводников появляются разнозаряженные области. В одной кремниевой пластине наблюдается переизбыток электронов, а в другой электронов, наоборот, не хватает. Полупроводники поглощают фотоны солнечного света и передают их энергию заряженным частицам переходной зоны. Под действием этой энергии частицы приходят в движение и возникает направленный ток. Этот механизм можно сравнить с тем, что происходит между двумя разнозаряженными электродами. Разница только в том, что полупроводники поглощают не все падающие фотоны, а только те, энергия которых достаточна для выбивания электронов, то есть для создания тока.

Сгенерированный ток передается на аккумулятор, который сохраняет полученную электроэнергию. При этом число последовательно и параллельно соединенных солнечных элементов должно быть таким, чтобы напряжение, подводимое к аккумулятору, немного превышало его собственное напряжение в цепи, а ток батареи обеспечивал требуемую величину заряда. Так, для зарядки 12-вольтовой аккумуляторной батареи нужно использовать солнечную батарею, состоящую из 36 элементов.

Принцип работы солнечной батареи

Прежде, чем перейти к объяснению основных принципов получения электричества с помощью солнечных батарей, давайте кратко рассмотрим, что же такое электричество.

Все вещества во вселенной состоят из атомов, в состав которых входят протоны, нейтроны и электроны. В центре атома – ядро, состоящее из положительно заряженных протонов и незаряженных нейтронов.

Ядро окружено отрицательно заряженными электронами, заряд которых равен заряду протонов, но противоположен ему по знаку. Количество совпадает с количеством протонов в ядре.

Равное соотношение противоположно заряженных частиц в ядре делает атом нейтральным и стабильным.

Когда на атом воздействует внешняя сила, равновесие между протонами и электронами нарушается. Эта внешняя сила вызывает потерю или присоединение электронов. Когда атом теряет электрон, он может свободно перемещаться. Именно это перемещение и называют электрическим током.

Что такое солнечное электричество?

Это образование свободных электронов при падении лучей солнца на поверхность полупроводникового материала, например, кремния.

Можно сказать, что это процесс преобразования энергии солнца в электрическую.

Как работает батарея? Полупроводники, такие как кремний, имеют свойство пропускать через себя электроток, когда на него попадают лучи солнца. Этот процесс также называют «фотоэлектрическим эффектом».

Когда фотоны (частицы, составляющие излучение солнца и имеющие определенную энергию) достигают поверхности полупроводника, его ячейки поглощают энергию фотона, которая переходит к электронам и заставляет их уходить со своих орбит, вызывая электрический ток — этот принцип лежит в основе солнечного электричества.

Множество полупроводниковых ячеек спаиваются между собой и заключаются в закаленное, хорошо пропускающее свет стекло. Это и есть солнечная батарея.

Солнечная панель – ключевой элемент электростанции, производящий электричество из света. Можно соединить любое количество батарей, чтобы получить желаемое количество электричества. Их можно установить в любом месте, благодаря чему мы имеем мобильный источник энергии.

Электрический ток, вырабатываемый солнечной панелью – это постоянный ток, однако большая часть устройств в доме потребляет переменный ток. Именно поэтому требуется устройство, которое преобразовывает постоянный в переменный — инвертор.

С помощью системы из батарей и инвертора можно получить переменный ток подходящий для дома, чтобы пользоваться электроприборами, такими как вентилятор, освещение, телевизор, холодильник и т.д.

У солнечных панелей, в отличие от угля и углеводородного топлива, существует ряд значимых преимуществ:

экологичность
отсутствие вредных выбросов
бесшумная работа
практически не требуют обслуживания
срок службы 20-25 лет

RU2376679C1 — Полупроводниковый многопереходный солнечный элемент — Google Patents

Publication number RU2376679C1 RU2376679C1 RU2008137499/28A RU2008137499A RU2376679C1 RU 2376679 C1 RU2376679 C1 RU 2376679C1 RU 2008137499/28 A RU2008137499/28 A RU 2008137499/28A RU 2008137499 A RU2008137499 A RU 2008137499A RU 2376679 C1 RU2376679 C1 RU 2376679C1 Authority RU Russia Prior art keywords solar cell solar energy layer component Prior art date 2008-09-16 Application number RU2008137499/28A Other languages English ( en ) Inventor Хейкки ХЕЛАВА (US) Хейкки ХЕЛАВА Юрий Николаевич Макаров (RU) Юрий Николаевич Макаров Александр Игоревич ЖМАКИН (RU) Александр Игоревич Жмакин Original Assignee Общество с ограниченной ответственностью «Технология Полупроводниковых Кристаллов» Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.) 2008-09-16 Filing date 2008-09-16 Publication date 2009-12-20 2008-09-16 Application filed by Общество с ограниченной ответственностью «Технология Полупроводниковых Кристаллов» filed Critical Общество с ограниченной ответственностью «Технология Полупроводниковых Кристаллов» 2008-09-16 Priority to RU2008137499/28A priority Critical patent/RU2376679C1/ru 2009-12-20 Application granted granted Critical 2009-12-20 Publication of RU2376679C1 publication Critical patent/RU2376679C1/ru

Classifications

- Y — GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02 — TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E — REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00 — Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50 — Photovoltaic [PV] energy
Abstract

Полупроводниковый многопереходный солнечный элемент включает подложку, на которой размещено не менее двух сопряженных друг с другом выполненных из In_1-xGa_xN двухслойных компонентов с р-n или n-р переходами между слоями, сопряженными посредством туннельного перехода или омического контакта, причем ширина запрещенной зоны компонентов возрастает в направлении к источнику солнечной энергии. Солнечный элемент согласно изобретению содержит дополнительный двухслойный компонент, выполненный из In_1-x-yGa_xAl_yN с р-n или n-р переходом между слоями, размещенный со стороны источника солнечной энергии, сопряженный со смежным двухслойным компонентом из In_1-xGa_xN посредством туннельного перехода или омического контакта. Изобретение позволяет повысить эффективность преобразования солнечного излучения в электрическую энергию. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к гетероструктурам полупроводниковых приборов, в частности, обеспечивающих прямое преобразование энергии солнечного излучения в электрическую.

Солнечные элементы являются экологически чистым средством получения электрической энергии. Потенциал солнечной энергетики весьма высок: мировое потребление энергии (15 ТВт) составляет около одной сотой процента мощности солнечного излучения, попадающего на Землю; разведанные запасы нефти соответствуют примерно полутора дням солнечного излучения. Солнечные батареи не имеют альтернативы как источник электроэнергии для космических летательных аппаратов.

Используемые солнечные элементы в подавляющем большинстве основаны на кремниевых приборах (98.2% мощности, в том числе 38% — кристаллический кремний, 52% — поликристаллический, 5% — аморфный). Прочие материалы (1.8%) представлены в основном соединением кадмий-теллур (1.6%) и соединениями элементов в III-IV групп (In, Ga, As, Sb, P и др.)

Преобразование энергии солнечного излучения в электрическую в полупроводниковом приборе основано на внутреннем фотоэффекте — генерации электронно-дырочной пары при поглощении фотона.

Конструкция наиболее эффективных солнечных элементов — многопереходных (именуемых также каскадными или тандемными) — основана на последовательном соединении ряда активных компонентов (элементарных солнечных ячеек), обеспечивающих эффективное преобразование солнечного излучения в электричество в своем диапазоне длины волны.

Известен солнечный элемент, содержащий подложку, многопереходную структуру солнечного элемента, расположенную на верхней стороне подложки, нижний и верхний контактные электроды, расположенные соответственно на нижней стороне подложки и на верхней части многопереходной структуры солнечного элемента, при этом многопереходная структура в совокупности с подложкой разделена на каскады солнечного элемента, причем нижний каскад, являющийся нижним p-n-переходом, выполнен в составе подложки, осуществляющей функцию базы, и слоя с противоположным типом проводимости относительно подложки, осуществляющего функцию эмиттера, отличающийся тем, что в качестве материала для нижнего каскада солнечного элемента использован кремний, а комбинированный буфер в составе многопереходной структуры выполнен оптически прозрачным в спектральной области фотопреобразования кремния и согласующим постоянные решетки кремния и материала, на основе которого выполнен средний каскад, являющийся средним p-n-переходом, или верхний каскад, являющийся верхним p-n-переходом, RU 2308122 C1.

Это техническое решение имеет два основных недостатка: во-первых, необходимость иметь различные значения ширины запрещенной зоны диктует использование разных материальных систем — Ge, GaAs, GaInAs, GaInAsP, GaAsSb, что усложняет технологию производства, во-вторых, данный солнечный элемент имеет низкую радиационную стойкость, что приводит к его быстрой деградации в космических приложениях.

Известен полупроводниковый многопереходный солнечный элемент, включающий подложку, на которой размещено не менее двух сопряженных друг с другом выполненных из In_l-xGa_xN двухслойных компонентов с p-n или n-p переходами между слоями, сопряженными посредством туннельного перехода или омического контакта, причем ширина запрещенной зоны компонентов возрастает в направлении к источнику солнечной энергии, US 2004/0118451 А1.

Это устройство обеспечивает последовательное преобразование отдельных полос спектра солнечного излучения. Часть излучения с энергией фотонов, равной или превосходящей ширину запрещенной зоны, поглощается и генерирует электронно-дырочную пару. Излучение с энергией фотонов менее ширины запрещенной зоны свободно проходит через слои верхнего компонента и преобразуется в электрическую энергию в компонентах, расположенных дальше от источника солнечной энергии. Изменение ширины запрещенной зоны достигается варьированием состава эпитаксиального слоя In_l-xGa_xN.

Однако устройство не позволяет достаточно эффективно преобразовать ультрафиолетовую часть спектра солнечного излучения в электрическую энергию. Это объясняется тем, что компоненты устройства-прототипа имеют максимально возможную для твердого раствора In_l-xGa_xN ширину запрещенной зоны Eg=3.4 eV. Однако большая часть ультрафиолетового спектра солнечного излучения соответствует фотонам с энергией, превышающей ширину запрещенной зоны.

Генерация электронно-дырочной пары при поглощении фотона с такой энергией приводит к появлению горячих носителей заряда, и избыточная энергия, переходящая в тепло в процессе термализации, в электрическую энергию не преобразуется.

Таким образом коэффициент полезного действия солнечного элемента-прототипа относительно невысок и, несмотря на теоретические расчеты, составляет на практике не более 40% (при отсутствии дополнительных концентраторов излучения).

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности преобразования солнечного излучения в электрическую энергию.

Согласно изобретению полупроводниковый многопереходный солнечный элемент, включающий подложку, на которой размещено не менее двух сопряженных друг с другом выполненных из In_l-xGa_xN двухслойных компонентов с p-n или n-p переходами между слоями, сопряженными посредством туннельного перехода или омического контакта, причем ширина запрещенной зоны компонентов возрастает в направлении к источнику солнечной энергии, содержит дополнительный двухслойный компонент, выполненный из In_l-x-yGa_xAl_yN с p-n или n-p переходом между слоями, размещенный со стороны источника солнечной энергии, сопряженный со смежным двухслойным компонентом из In_l-xGa_xN посредством туннельного перехода или омического контакта; в солнечном элементе, по меньшей мере, один двухслойный компонент содержит, по меньшей мере, одну квантовую яму.

Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизна».

Реализация отличительных признаков изобретения обеспечивает возможность эффективного использования фотонов с энергией, превышающей ширину запрещенной зоны Eg=3.4 eV. Дополнительный двухслойный компонент из твердого раствора In_l-x-yGa_xAl_yN с p-n или n-p переходом между слоями, размещенный со стороны источника солнечной энергии, имеет ширину запрещенной зоны в диапазоне 4.5-5.5 eV.

Излучение, энергия которого ниже 4.5 eV, проходит через дополнительный двухслойный компонент и преобразуется в электрическую энергию в расположенных ниже двухслойных компонентах из In_l-xGa_xN, а ультрафиолетовая часть излучения с энергией фотонов, несколько превышающей 4.5-5.5 eV, эффективно поглощается в дополнительном двухслойном компоненте и в большей части не переходит в тепло в процессе термализации электронов и дырок, что имело бы место при поступлении ультрафиолетовой части излучения в двухслойные компоненты из In_l-xGa_xN.

Таким образом, достигается важный новый результат — значительное увеличение использования ультрафиолетовой части солнечного излучения, благодаря чему существенно повышается коэффициент полезного действия солнечного элемента (до 50% без использования концентраторов излучения).

Заявителем не выявлены какие-либо источники информации, содержащие сведения об эффективном использовании в солнечном элементе ультрафиолетовой части спектра солнечного излучения. Указанное новое свойство объекта обусловливает, по мнению заявителя, соответствие изобретения критерию «изобретательский уровень».

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена схема полупроводникового многопереходного солнечного элемента.

Полупроводниковый многопереходный солнечный элемент включает низкодислокационную монокристаллическую подложку 1, выполненную из A1 N; это позволяет вырастить активные эпитаксиальные слои с низким уровнем дефектов и тем самым избежать снижения эффективности, связанного с присутствием большого числа дислокации; последние действуют как центры рекомбинации носителей заряда, снижая диффузионные длины электронов и дырок.

На подложке 1 в данном примере размещены три сопряженных друг с другом двухслойных компонента 2, 3, 4, In_l-xGa_xN с p-n (в данном примере) или n-p переходами между слоями. Двухслойные компоненты 2, 3 сопряжены между собой посредством омического контакта 5, а компоненты 3 и 4 — посредством омического контакта 6. Омические контакты представляют собой напыленный слой серебра.

Двухслойный компонент 4 со стороны солнечного излучения сопряжен посредством омического контакта 7 с дополнительным двухслойным компонентом 8, выполненным из твердого раствора In_l-x-yGa_xAl_y N с p-n переходом (в данном примере) между слоями; возможен также n-p переход. Ширина запрещенной зоны (Eg) двухслойных компонентов 2, 3, 4, 8 возрастает в направлении от подложки к источнику солнечной энергии: Eg₄321. Двухслойный компонент 2 выполнен в конкретном примере из соединения In_l-xGa_xN, в котором x=0, то есть из твердого раствора, имеющего в этом случае вид In N. Eg₄=0.7 eV. В двухслойном компоненте 3 x=0.39, соединение при этом имеет вид In_0.61Ga_0.39N. Eg₃=1.4 eV. В двухслойном компоненте 4 x=0.55. Соединение имеет вид In_0.45Ga_0.55N с шириной запрещенной зоны Eg₂=1.84 eV.

В дополнительном двухслойном компоненте 8 в конкретном примере x=0.45; y=0.45. Соединение имеет вид In_0.1Al_0.45Ga_0.45N, Eg₁=4.5 eV.

В соединении In_1-xGa_xN ширина запрещенной зоны Eg определяется выражением Eg=(1-x)Eg In +х*Eg Ca +α(1-x)x,

Солнечные батареи: сфера применения и принцип работы оборудования

Если раньше люди были зависимы от централизованного энергоснабжения, то сейчас у всех есть хорошая альтернатива – солнечные батареи. Такое оборудование идеально для установки в частных домах, дачах, на промышленных объектах. Электростанции стали доступнее по цене и разнообразнее по видам и мощности. В этой публикации мы детальнее рассмотрим принцип работы солнечной батареи, ее виды и преимущества использования в быту и на производстве.

Устройство и история появления солнечных батарей

Человечество уже давно задумывалось об использовании неиссякаемой энергии солнца. Первые попытки предпринимались еще в двадцатом веке. Тогда была разработана концепция термальной электростанции. Однако на практике она показывала очень низкую эффективность, ведь концепция подразумевала трансформацию энергии солнца. Проанализировав первую неудачу, ученые пришли к выводу, что необходимо использовать солнечные лучи напрямую. Такой принцип был открыт в 1839 году. Его основал Александр Беккерель. Однако до появления первых полупроводников прошло немало лет. Они были изобретены лишь в 1873 году. Этот год можно назвать началом работы над современными прототипами электростанций.

Если говорить о том, из чего состоит солнечная батарея, то изначально стоит упомянуть фотоэлементы. Их можно назвать маленькими генераторами. Именно они выполняют основную функцию – собирают энергию солнца. Сегодня есть несколько видов солнечных панелей, о которых будет рассказано в следующем разделе. Однако, независимо от вида, современная панель представляет собой основу определенного размера, на которой размещаются вышеупомянутые фотоэлементы. Эти элементы очень хрупкие, поэтому они дополнительно защищаются стеклом и полимерной подложкой.

Однако солнечные панели – это лишь часть всей электростанции. Также в нее входят другие элементы:
1. Аккумуляторная батарея.
2. Контролер заряда.
3. Инвертор.
4. Стабилизатор.
Каждый из перечисленных устройств выполняет свою функцию. Аккумулятор – накапливает и хранит добытую энергию, контролер – контролирует мощность, подключает и отключает батарею, анализируя уровень заряда. Инвертор называют еще преобразователем. Это оборудование превращает прямой ток в переменный. Благодаря ему электричество можно использовать для бытовых целей. Последней составляющей электростанции является стабилизатор. Он защищает всю систему от скачков напряжения.

Какие виды солнечных батарей существуют?

Есть несколько классификационных признаков, по которым все солнечные панели делятся на разные виды:
1. Тип устройств.
2. Материал изготовления фотоэлектрического слоя.
По типу устройства выделяют два вида: гибкие и жесткие. Первый тип отличается своей пластичностью. Такую панель можно легко скрутить в трубочку, ничего не повредив. Твердая панель не меняет своей формы. По материалу изготовления есть три вида: аморфные, поликристаллические, монокристаллические.

Аморфные батареи могут быть гибкими. Они непривередливы к месту установки, но КПД такого устройства очень низкий. Он составляет не более шести процентов. Поликристаллические изделия отличаются низкой ценой. Однако они более эффективны в пасмурную погоду. В очень жаркую погоду их выработка снижается чуть больше чем у монокристаллических модулей.

Если необходим максимальный эффект от электростанции, то следует отдавать предпочтение панелям с монокристаллическими элементами. Уровень их КПД достигает двадцати пяти процентов. Монокристаллические панели являются более дорогими, так как монокристаллический кремний при производстве требует больших энерго и временных затрат.

Сфера применения солнечных батарей

С разработкой новых технологий и развитием концепции питания от солнечной энергии сфера применения панелей стала довольно широкой. Раньше такие устройства обычно устанавливались на небольших частных домах или дачах. Они применялись исключительно в бытовых нуждах, так как потребляемая мощность была минимальная. Сейчас же есть мощнейшие электростанции, показывающие высокую эффективность работы. По этой причине сфера применения панелей стала больше.

Интересный факт! Энергии, которую выделает Солнце за одну секунду, может хватить для обеспечения электричеством всего человечества на пятьсот тысяч лет.

Солнечные батареи стали активно применяться на промышленных и коммерческих объектах, позволяя значительно экономить на их энергоснабжении. Также панели устанавливают на сельскохозяйственных предприятиях, на фермах, военно-космических объектах. Менее мощные панели применяются для изготовления различных приспособлений для быта: фонариков, калькуляторов, зарядных устройств, др. Они служат источником энергии там, где нет возможности подключиться к центральной сети. Такие приспособления пользуются большим спросом у охотников, рыбаков, любителей походов.

Важно! Солнечные электростанции современного образца будут эффективны везде: как в доме, так и на большом промышленном объекте. Однако для этого они должны быть правильно подобраны по необходимой мощности. Расчет данного параметра должен осуществляться специалистом.

Как работает солнечная панель: принцип работы устройства простым языком

Если предстоит покупка солнечных батарей, то нужно обязательно ознакомиться не только с их устройством, но и с принципом работы. Итак, как работает солнечная панель? Несмотря на внешнюю простоту устройства, принцип работы такой электростанции довольно сложный. Он основан на фотоэлектрическом эффекте, который достигается при помощи фотоэлементов.

Солнечные панели собирают лучи. Они попадают на фотоэлектрический слой. Солнечный свет приводит к высвобождению электронов из двух слоев. На освободившиеся место из первого слоя встают электроны второго слоя. Происходит постоянное движение электронов, что приводит к естественному образованию напряжения на внешней цепи. В результате один из фотоэлектрических слоев приобретает отрицательный заряд, а второй – положительный.

Эти действия приводят в работу аккумулятор. Он начинает набирать и хранить заряд. При этом уровень заряда аккумулятора постоянно контролируется. Если он низкий, контролер включает в работу солнечную панель. В случае высокого заряда это же устройство панель отключает. Далее включается в работу инвертор. Он преобразовывает ток из постоянного в переменный. С его помощи на выходе электростанции появляется напряжение в 220 В. Это дает возможность подключать и питать от электростанции бытовые приборы.

Подключение солнечной панели

Эффективность и правильность работы солнечных батарей зависит не только от их вида, мощности, но и от установки и подключения. Должна быть разработана правильная схема подключения всех элементов электростанции и грамотно выбрано место для установки солнечных панелей. Такую работу можно доверять только профессионалам.

Не секрет, что выходное напряжение одной панели относительно невысокое. Обычно используются несколько батарей одновременно. Все панели должны подключаться параллельно-последовательным способом. Такой тип подключения позволяет обеспечивать максимальную эффективность работы оборудования.

Преимущества, недостатки панелей

Солнечные батареи стали дешевле, что сделало их доступнее для более широкого круга потребителей. Однако перед покупкой каждый человек должен детально ознакомиться с преимуществами и недостатками этого источниками энергоснабжения. Среди его неоспоримых достоинств стоит отметить следующие:
- экологическая безопасность. В наше время экология – это одна из насущных проблем. Солнечные электростанции работают без вреда окружающей среде. Они не выделяют при работе вредных веществ;
- быстрая окупаемость. Стоимость электричества, как для бытовых пользователей, так и для предприятий, постоянно растет. С установкой панелей удается полностью или частично перейти на альтернативный источник энергии, являющийся абсолютно бесплатным и доступным каждому. Благодаря этому, покупка и установка оборудования окупается за считанные годы работы;
- легкость использования электростанции. Несмотря на сложное устройство и принцип работы, эксплуатировать станцию довольно просто. Главное – следить за исправностью ее составляющих и не экономить на обслуживании, которое требуется не так часто;
- быстрая установка. Профессионалы монтируют все элементы станции буквально за несколько часов или дней (в зависимости от количества панелей, мощности, др.). Больше времени занимает подбор составляющих и покупка оборудования.
Недостатки у таких установок тоже имеются. Самый основной заключается в дороговизне оборудования. Однако не стоит забывать, что большой вклад при покупке быстро окупится многолетним бесплатным использованием энергии солнца. Вторым серьёзным недостатком солнечных панелей является их зависимость от внешних факторов. Эффективность их работы зависит от погоды, температурных условий, положения по отношению к Солнцу, от чистоты поверхности.

Как достичь максимальной эффективности работы батарей?

Солнечную электростанцию имеет смысл ставить только в регионах с длительным световым днем. Там, где день короткий, можно применять панели только в качестве дополнительного источника света, но не основного. Как уже было замечено, разные виды солнечных батарей имеют свой КПД. Чтобы добиться максимального эффекта, следует выбирать устройства с максимальной производительностью, несмотря на их дороговизну.

Большую роль будет играть правильность расчета мощности всей установки. Это позволит подобрать необходимый размер и количество панелей, мощность других комплектующих станции. Также залогом эффективной работы панелей является мощный аккумулятор. В системе должно быть два аккумулятора, особенно в зимнее время года. Второй аккумулятор позволит накапливать достаточно энергии для обеспечения электричеством объекта в короткие световые дни.

Нельзя забывать и о других факторах, которые влияют на работу станции. Панели должны быть расположены под правильным углом, их нужно обязательно держать в чистоте. В противном случае, КПД батарей будет значительно снижаться.
Похожие публикации: