Wyczerpanie się zasobów energetycznych zmusza nas do poszukiwania nowych źródeł energii. W takich okolicznościach najlepszym rozwiązaniem jest wykorzystanie odnawialnej energii słońca. Urządzenie do przekształcania energii świetlnej w energię elektryczną nazywa się baterią słoneczną. Coraz częściej osoby, którym zależy na oszczędzaniu pieniędzy, zastanawiają się nad zamontowaniem w swoich domach paneli słonecznych. W artykule zrozumiemy rodzaje takich baterii, ich zalety i wady, a także podpowiemy, jaki kształt jest najlepszy dla Twojego domu.
Obszary zastosowań
Baterie słoneczne znalazły zastosowanie w wielu dziedzinach ludzkiego życia. Wykorzystywane są na stacjach kosmicznych oraz przy budowie samolotów. We Francji zbudowano autostradę zasilaną energią słoneczną, która dostarcza energię elektryczną do oświetlenia ulicznego małej wioski. W krajach śródziemnomorskich takie baterie są instalowane na dachach domów.aby zaspokoić zapotrzebowanie na ciepłą wodę. Stosowane są w pojazdach elektrycznych i lampach ulicznych. Lampy zasilane energią słoneczną są popularne w projektowaniu dekoracyjnych iluminacji budynków, rzeźb, parków i terenów przyległych. Urządzenia przenośne wyposażone są w takie źródła energii: latarki, kalkulatory, odtwarzacze. Korea Południowa wynalazła panel słoneczny, który można umieścić pod ludzką skórą, aby zasilać implanty, takie jak rozrusznik serca.
Zalety i wady
Główną zaletą paneli słonecznych jest wykorzystanie czystej, odnawialnej energii słonecznej. Fotokomórki nie zanieczyszczają środowiska i nie generują hałasu. Konstrukcja baterii jest dość prosta, dzięki czemu awarie zdarzają się rzadko. Dodatkowo możesz zwiększyć moc urządzenia poprzez zwiększenie ilości paneli. Panele słoneczne są trwałe, ich żywotność to kilkadziesiąt lat. Nie wymagają szczególnej pielęgnacji, konieczne jest jedynie okresowe wycieranie ich z kurzu.
Wady obejmują złożoność montażu i konfiguracji dużych systemów. Baterie przenośne nie wymagają regulacji. Baterie słoneczne mają niską sprawność, tylko około 20%. Aby zaspokoić zapotrzebowanie na energię elektryczną małego domu, konieczne jest zainstalowanie baterii na dużej powierzchni. Koszt paneli słonecznych jest nadal wysoki. Wynika to ze specyfiki ich produkcji.
Zasada działania
NajpopularniejszyKryształy krzemu są materiałem do produkcji domowych ogniw słonecznych. Wafle krzemowe to półprzewodniki, które zamieniają energię świetlną ze słońca na energię elektryczną. Gromadzi się w akumulatorze. Panele słoneczne wytwarzają prąd stały. Nadaje się do zasilania diod LED. Jeśli energia słoneczna jest wykorzystywana do zasilania domowych urządzeń elektrycznych, projekt należy uzupełnić falownikiem DC-AC. Moduł solarny pokryty jest szkłem hartowanym, aby chronić go przed czynnikami atmosferycznymi i kurzem.
Wyświetlenia
Krzemowe ogniwa słoneczne występują w trzech rodzajach: monokrystaliczne, polikrystaliczne i amorficzne.
Panele monokrystaliczne są wykonane z silikonu o wysokiej czystości pod wpływem temperatury 1400 stopni Celsjusza. W efekcie uzyskuje się kryształ o średnicy 14-20 cm i długości do 2 metrów. Kryształ jest cięty na płytki o grubości 250-300 mikronów i umieszczany na siatce elektrod. Sprawność takich paneli sięga 19%, a moduły domowe 14-18%. Ze względu na złożoną technologię produkcji monokrystaliczne panele słoneczne są droższe niż polikrystaliczne panele słoneczne. Ponadto kryształ krzemu jest wielokątem, dlatego nie będzie możliwe całkowite wypełnienie użytecznej powierzchni modułu. Kolor monokryształów jest czarny lub ciemnoniebieski.
Polikrystaliczne panele słoneczne są produkowane przy użyciu uproszczonej technologii w niższych temperaturach. Kryształy półprzewodnikowe mają różne kierunki, co zmniejsza wydajność do12-14%. Ponadto żywotność baterii polikrystalicznych wynosi 25 lat, czyli o połowę mniej niż w przypadku monokryształów. Polikryształy są jasnoniebieskie i całkowicie wypełniają moduł słoneczny. Przewagą polikrystalicznych ogniw słonecznych nad monokryształami jest zdolność pochłaniania światła rozproszonego. W ten sposób akumulacja energii odbywa się nawet przy pochmurnej pogodzie i o zmierzchu.
Amorficzne panele słoneczne są wykonane z wodoru krzemowego przy użyciu technologii folii. Sprawność takich modułów jest dość niska, około 5%. Jednak pochłaniają światło rozproszone 20 razy lepiej niż inne typy baterii. Często występują kombinacje amorficznego krzemu z poli- lub monokryształami. Pozwala to łączyć zalety różnych typów półprzewodników.
Jak wybrać?
Więc co wybrać, polikrystaliczne czy monokrystaliczne ogniwa słoneczne?
Należy zwrócić uwagę na fakt, że wymaganą moc można uzyskać z dowolnego typu baterii. Pytanie dotyczy dostępnego obszaru do ich instalacji. Jeśli brakuje miejsca, lepiej poprzestać na modułach monokryształowych o najwyższej wydajności. Jeśli kwestia powierzchni nie jest znacząca, najlepszym rozwiązaniem będą polikrystaliczne panele słoneczne do domu. Przy takiej samej mocy i biorąc pod uwagę, że polikryształy kosztują około 10% mniej, całkowity koszt farmy fotowoltaicznej będzie nieco tańszy. Ponadto polikrystaliczne panele słoneczne pochłaniają energię nawet przy pochmurnej pogodzie.
Problem wyczerpywania się energii z paliw kopalnychpogarsza się z każdym rokiem, a stopień zanieczyszczenia środowiska staje się coraz bardziej dotkliwy. W związku z tym wiele osób zwróciło szczególną uwagę na alternatywne źródła energii. Obiecującym kierunkiem jest pozyskiwanie energii elektrycznej z energii słonecznej. Panele słoneczne służą do przekształcania światła w energię elektryczną. Są trwałe, nie generują hałasu, są łatwe w obsłudze. Do produkcji modułów fotowoltaicznych wykorzystuje się mono- i polikryształy krzemu. Panele monokrystaliczne są bardziej wydajne, podczas gdy polikrystaliczne panele słoneczne są w stanie pochłaniać rozproszone światło i są nieco tańsze.
